Biber können Bäche in Kohlenstoffspeicher verwandeln – wir haben gemessen, wie viel

In ganz Europa nimmt die Zahl der Biber nach einer langen Phase des Rückgangs wieder zu. Während diese Wassersäugetiere Flüsse neu besiedeln, bauen sie nach und nach die Feuchtgebiete wieder auf, die einst in vielen Flusstälern existierten.

Als Geographen haben wir untersucht, wie sich diese Veränderungen auch auf die Bewegung von Kohlenstoff durch Flusssysteme auswirken könnten.

Um das herauszufinden, haben wir die vollständige Kohlenstoffbilanz eines Feuchtgebiets gemessen, das durch Biberstauung entstanden ist. Unsere neue Studie zeigt, dass ein durch Bibereindämmung entstandenes Feuchtgebiet Kohlenstoff bis zu zehnmal höher speichern kann als ein entsprechender Fluss- und Auenabschnitt ohne Biber.

In nur 13 Jahren hat das von uns untersuchte Feuchtgebiet in der Nordschweiz mehr als 1.100 Tonnen Kohlenstoff gebunden. Das ist vergleichbar mit zwei mit Holzkohle gefüllten olympischen Schwimmbecken.

Wenn Biber also Flüsse aufstauen, können sie auch die Kohlenstoffspeicherung in Flusslandschaften grundlegend verändern.

Unser Team untersuchte ein Feuchtgebiet, in dem Biber seit mehr als einem Jahrzehnt aktiv sind.

Wir haben den Standort ein ganzes Jahr lang intensiv überwacht, um den Wasserfluss, die Menge des im Wasser gelösten Kohlenstoffs, die freigesetzten Treibhausgase (wie Kohlendioxid und Methan) und das Pflanzenwachstum im gesamten Feuchtgebiet zu messen. Wir beprobten und analysierten auch Sedimente und Totholz, die sich seit der Ankunft der Biber angesammelt hatten.

Durch die Kombination dieser Messungen haben wir eines der vollständigsten Kohlenstoffbudgets für eine Biberlandschaft in Europa erstellt.

Die Ergebnisse haben uns überrascht.

Trotz einiger saisonaler Kohlenstoffemissionen im Sommer fungierte das Feuchtgebiet als starke Kohlenstoffsenke. Jedes Jahr speicherte es rund 98 Tonnen Kohlenstoff, der sonst stromabwärts geflossen oder in die Atmosphäre zurückgekehrt wäre.

Diese jährliche Kohlenstoffbilanz hängt jedoch stark vom Wasserfluss und dem Ausmaß der Überschwemmungen ab, die von Jahr zu Jahr variieren können. Was den langfristigen Nutzen wirklich bestimmt, ist die Menge an Kohlenstoff, die letztlich für Jahrzehnte in der Landschaft vergraben und gespeichert wird.

Wenn ein Damm das Wasser verlangsamt, beginnen sich Sedimente abzusetzen. Diese Sedimente enthalten organisches Material wie Blätter, Erde und Pflanzenfragmente, die Kohlenstoff enthalten. Anstatt flussabwärts weggespült zu werden, wird das Material in Feuchtgebietsböden vergraben.

Auch Biberdämme erhöhen den Wasserspiegel und können bestehende Vegetation überschwemmen. Einige Bäume sterben ab und fallen ins Wasser, wodurch große Mengen an totem Holz entstehen, das über lange Zeiträume hinweg langsam Kohlenstoff speichert.

Unterdessen absorbieren eine neue Reihe von Feuchtgebietspflanzen und Algen, die im Feuchtgebiet wachsen, Kohlenstoff aus der Atmosphäre.

Mit der Zeit wird das Feuchtgebiet zu einem natürlichen Speichersystem. Sedimente, Holz und Vegetation bauen sich Schicht für Schicht auf. Dies bindet Kohlenstoff in der Landschaft und füllt schließlich das Feuchtgebiet.

In dem von uns untersuchten Feuchtgebiet enthielten die Sedimente bis zu achtmal mehr organischen Kohlenstoff als nahegelegene Waldböden.

Feuchtgebiete produzieren normalerweise Methan, ein starkes Treibhausgas. Dies hat Bedenken geweckt, dass Biberteiche die Klimaerwärmung tatsächlich verschlimmern könnten.

In unserer Studie waren die Methanemissionen jedoch äußerst gering – weniger als 0,1 % der gesamten Kohlenstoffbilanz.

Die meisten Treibhausgasemissionen stammten von Kohlendioxid, das aus Sedimenten freigesetzt wurde, die während der trockeneren Sommerperioden freigelegt wurden. Schon damals waren diese Emissionen geringer als die Menge an Kohlenstoff, die in Sedimenten und Holz gespeichert wurde.

Im Laufe eines Jahres speicherte das Feuchtgebiet mehr Kohlenstoff, als es freisetzte.

Mit und ohne Biber

Um die Rolle der Tiere selbst zu verstehen, verglichen wir das Biber-Feuchtgebiet mit einem Szenario, in dem derselbe Fluss ein normal fließender Bach mit einer bewaldeten Aue blieb.

Wälder sind bereits heute wichtige Kohlenstoffspeicher. Bäume binden während ihres Wachstums Kohlenstoff, und ein Teil dieses Kohlenstoffs bleibt im Boden und im Totholz gebunden.

Ohne Biberdämme würde der Fluss weitgehend auf seinen Lauf beschränkt bleiben. Das Wasser würde sich schnell flussabwärts bewegen und Sedimente und Kohlenstoff wegtragen, anstatt sie in der Überschwemmungsebene einzufangen.

Unsere Berechnungen zeigen, dass dieser bewaldete Flusskorridor nur einen kleinen Teil des im Biberfeuchtgebiet enthaltenen Kohlenstoffs speichern würde. Die Anwesenheit von Bibern erhöhte also die Kohlenstoffspeicherung im Laufe eines Jahrzehnts um etwa eine Größenordnung.

Wenn sich die Biberpopulationen in ganz Europa ausbreiten, könnten sie die Kohlenstoffspeicherung in Flusslandschaften verbessern. Als wir unsere Ergebnisse auf das Gebiet der Überschwemmungsgebiete in der Schweiz hochskalierten, das für die Wiederbesiedlung von Bibern geeignet ist, schätzten wir, dass die potenzielle Kohlenstoffspeicherung etwa 1–2 % der jährlichen Emissionen des Landes ausgleichen könnte.

Das mag klein klingen. Aber es würde ohne teure Technologie, Infrastruktur oder aktives Eingreifen geschehen. Es würde einfach dadurch entstehen, dass man einer einheimischen Art erlaubt, die Feuchtgebiete, die einst entlang vieler dieser Flüsse existierten, wieder aufzubauen.

Biber werden den Klimawandel nicht lösen, aber unsere Forschung zeigt, dass diese Naturingenieure still und leise dazu beitragen können, dass Flusslandschaften über Jahrzehnte hinweg mehr Kohlenstoff speichern.

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Joshua Larsen, außerordentlicher Professor für Wasserwissenschaften, Universität Birmingham; Annegret Larsen, Assistenzprofessorin für Geographie, Universität Wageningenund Lukas Hallberg, Forschungsstipendiat für Flusseinzugsgebiete, Fakultät für Geographie, Erd- und Umweltwissenschaften, Universität Birmingham