Im Kampf gegen den Klimawandel suchen Forschende nach Wegen, um freigesetzte Treibhausgase wieder aus der Atmosphäre zu entfernen. Vor allem CO2 soll über Carbon-Storage-Projekt der Luft entzogen und in klimaunschädlicher Form gespeichert werden. Nun haben Umweltingenieure eine neuartige Methode entwickelt, um atmosphärisches CO2 für Hunderte von Jahren oder länger zu speichern. Dabei werden Bäume oder Holzreste in luftfreien unterirdischen Kavernen eingeschlossen, wo die Biomasse nicht verrotten kann. Erste Analysen legen nahe, dass dieser Ansatz sowohl effektiv als auch kostengünstig wäre. Doch es gibt auch Bedenken.
Wälder nehmen CO2 aus der Atmosphäre auf, wandeln es über die Photosynthese um und speichern es in Form von Biomasse. Sie gelten daher als wichtige Treibhausgas-Senke und wesentlicher Faktor im Kampf gegen den Klimawandel. Aufforstungs- und Renaturierungsprojekte sind ein zentraler Bestandteil im Klimaschutz. Wenn die Bäume jedoch verbrennen oder absterben und verrotten, wird das gespeicherte CO2 wieder freigesetzt. Auf lange Sicht betrachtet tragen Wälder daher eher wenig zum Klimaschutz bei.
Inspiriert von uraltem Baumstamm
Ein Team um Ning Zeng von der University of Maryland hat nun untersucht, ob sich hölzerne Biomasse so konservieren lässt, dass das darin gebundene CO2 dem globalen Kohlenstoffkreislauf über hunderte Jahre oder mehr entzogen bleibt. Inspiriert wurden die Umweltingenieure von einem 3775 Jahre alten Baumstamm eines Virginischen Wacholders, der zwei Meter tief im Lehmboden in der Nähe von Montreal vergraben und dadurch erstaunlich gut erhalten war. Nach ihrer Entdeckung verglichen Zeng und seine Kollegen Struktur und chemische Zusammensetzung dieses alten Baumstamms mit Proben von heutigen Bäumen derselben Art. Diese Holzstücke vergruben sie zudem in einem künstlichen „Holztresor“ – einer lehmbedeckten Kammer im Erdboden, die Verfall und Zersetzung verhindern soll.
Der Vergleich ergab, dass der alte Wachholderstamm nur rund fünf Prozent seines zu Lebzeiten gespeicherten Kohlenstoffs verloren hatte – vor oder während der knapp 4000 Jahre im Boden. Strukturell ähnelte er noch immer stark den heutigen Bäumen. „Dass keine Verwesung zu beobachten ist, ist vermutlich auf die geringe Durchlässigkeit des kompakten Lehmbodens an der Grabstätte zurückzuführen“, schreiben die Forschenden. So kam das Holz nicht mit Sauerstoff in Kontakt, auf den die allermeisten holzabbauende Lebewesen jedoch angewiesen sind. Diese Bedingungen bildeten Zeng und seine Kollegen in ihrem experimentellen „Holzgrab“ nach.
Günstige Methode zur CO2-Speicherung?
Indem Holz in einer solchen unterirdischen Vorrichtung eingeschlossen wird, könnten dem globalen Kohlenstoffkreislauf jährlich bis zu zehn Gigatonnen CO2 entzogen werden, wie Berechnungen mit Computermodellen ergaben. Dafür wäre nur ein kleiner Teil der weltweiten Bäume oder Holzreste aus der Forstwirtschaft oder nach Sturmschäden nötig. Pro Tonne CO2 würde dieses Vorgehen nur rund 100 Dollar kosten, so das Team. Das wäre deutlich weniger als andere Carbon-Storage-Ansätze. Die CO2-Speicherung im Meer kostet beispielsweise rund 1400 Dollar pro Tonne CO2. „Somit bietet die Holzvergrabung im Spektrum der CO2-Entfernungsmethoden ein gutes Gleichgewicht zwischen Kosten und Wirksamkeit“, schreiben Zeng und Kollegen. Zudem würde die Methode das CO2 deutlich länger aus der Atmosphäre entfernen als natürliche Wälder es können.
Wie nachhaltig und wirtschaftlich diese Methode jedoch tatsächlich ist, müssen erst noch weitere Tests zeigen. „Eine vollständige Lebenszyklusanalyse ist erforderlich, um die Nettoemissionen und Auswirkungen auf Ökosysteme, Lieferketten und Holztresore zu quantifizieren, und zu verstehen, wie sich diese Auswirkungen je nach Standort und Holzquelle unterscheiden“, schreibt der Umweltwissenschaftler Yuan Yao von der Yale University in einem begleitendenden Kommentar zur Studie. „Diese Erkenntnisse werden für die Entwicklung von Projekten zur Biomasse-Bestattung auf globaler Ebene von entscheidender Bedeutung sein.“
Quelle: Ning Zeng (University of Maryland) et al.; Science, doi: 10.1126/science.adm8133
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