Flüsse setzen Jahrtausende altes CO2 frei

„Demnach entweicht viel mehr Kohlenstoff aus alten Speichern in die Atmosphäre als bislang angenommen“, sagt Dean. Besonders ausgeprägt sind die Emissionen von altem Kohlenstoff bei Flüssen, die durch trockene Landschaften fließen, sich durch Gebirge schlängeln oder sich aus tiefen Grundwasservorräten speisen. Zudem enthalten große Flüsse mehr alten Kohlenstoff als kleine. Ob Flüsse heute mehr alten Kohlenstoff aus dem Boden lösen und freisetzen als früher, lässt sich aus den Daten nicht ableiten. Bekannt ist aber, dass menschliche Veränderungen der Landschaft die Bodenerosion fördern können und damit tiefliegende Bodenschichten anfälliger für Störungen machen.

Während die menschlichen Einflüsse bislang noch weitgehend unklar sind, zeigt die Studie auch, dass die Vegetation offenbar mehr CO2 aus der Atmosphäre bindet als angenommen. Das heißt, aus den Kohlenstoffspeichern, die innerhalb der letzten Jahrzehnte gebildet wurden, wird weniger CO2 freigesetzt als gedacht, was die erhöhte Freisetzung aus alten Speichern ausgleicht. „Die Flussemissionen sind auf globaler Ebene beträchtlich, und unsere Ergebnisse zeigen, dass mehr als die Hälfte dieser Emissionen aus Kohlenstoffspeichern stammen könnten, die wir für relativ stabil hielten“, sagt Deans Kollegin Gemma Coxon. „Das bedeutet, dass wir diese wichtigen Teile des globalen Kohlenstoffkreislaufs neu bewerten müssen.“

Geschichte von Kohlenstoff und Wasser

In einem begleitenden Kommentar zur Studie, der ebenfalls in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht wurde, schreibt Li Li von der Pennsylvania State University, dass die Geschichte des alten Kohlenstoffs die Geschichte des Wassers spiegelt. „Das Wasser in unseren Flüssen ist kaum das Wasser, das erst gestern vom Himmel geregnet ist. Stattdessen ist es für Jahre, Jahrzehnte oder Jahrtausende durch den Boden gereist, bevor es seinen Weg in die Flüsse findet“, erklärt er. „Dean et al. zeigen, dass auch das CO2 in den Flüssen die Spuren der Zeit trägt: Das CO2, das von der Oberfläche der Flüsse aufsteigt, ist nicht einfach der Atem heutiger Ökosysteme, sondern das verzögerte Ausatmen von biogeochemischen Prozessen, die vor Jahrhunderten oder gar Jahrtausenden in Gang gesetzt wurden.“

Li Li weist darauf hin, dass der Gehalt an altem Kohlenstoff in den Proben wahrscheinlich abhängig von der Jahreszeit und den Randbedingungen der Probenentnahme variiert. Gab es beispielsweise gerade starke Regenfälle, wird mehr frisches organisches Material in die Flüsse gespült und erhöht damit den Anteil an jungem Kohlenstoff. In trockenen Sommern dagegen steigt wahrscheinlich der Anteil an altem Kohlenstoff. „Die Studie wirft spannende Fragen darüber auf, wie und in welchem Ausmaß sich das Alter von CO2 in Flüssen und die terrestrische Kohlenstoffspeicherung auf einer sich erwärmenden, vom Menschen veränderten Erde verändern werden“, schreibt er.

Quelle: Joshua Dean (University of Bristol, UK) et al., Nature, doi: 10.1038/s41586-025-09023-w