Eine neue Studie zeigt, dass Biber möglicherweise eine weitaus wichtigere Rolle im Kampf gegen den Klimawandel spielen, als man denkt: Durch den Bau von Dämmen und die Umwandlung von Feuchtgebieten verwandeln sie Flusssysteme still und leise in leistungsstarke Kohlendioxid-„Kohlenstoffsenken“.Diese Studie eines internationalen Teams unter der Leitung der Universität Birmingham ergab, dass Biberaktivitäten in einer geeigneten Feuchtgebietsumgebung den Freisetzungs- und Absorptionsprozess von Kohlendioxid im Fluss erheblich verändern und das gesamte Flusstal von einer Kohlenstoffemissionsquelle in einen langfristigen, stabilen Kohlenstoffspeicherbereich verwandeln können. Relevante Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Communications Earth & Environment veröffentlicht. Dies ist eine der ersten Studien, die das „Doppelbuch“ der durch Biberaktivitäten verursachten Kohlenstoffemissionen und Kohlenstoffbindung systematisch quantifiziert.
Das Forschungsteam brachte Wissenschaftler der Universität Birmingham, der Universität Wageningen, der Universität Bern und anderer Institutionen sowie multinationale Kooperationspartner zusammen, um Langzeitbeobachtungen in einem Bachkorridor in der Nordschweiz durchzuführen, in dem seit mehr als zehn Jahren Biber aktiv sind. Die Ergebnisse zeigten, dass von Bibern geschaffene Feuchtgebiete Kohlenstoff bis zu zehnmal höher speichern können als in nahegelegenen Gebieten ohne Biber. Während des 13-jährigen Überwachungszeitraums sammelte das Feuchtgebiet etwa 1.194 Tonnen Kohlenstoff an, was einer Kohlendioxidbindung von etwa 10,1 Tonnen pro Hektar und Jahr entspricht.
Dr. Joshua Larsen von der Universität Birmingham, einer der Korrespondenzautoren der Studie, weist darauf hin, dass Biber nicht nur „die Landschaft verändern“, sondern auch die Art und Weise, wie Kohlendioxid durch die Landschaft fließt, grundlegend verändern. Durch die Verlangsamung des Wasserflusses, das Auffangen von Sedimenten und die Erweiterung von Feuchtgebieten verwandeln Biber schnell fließende, transportorientierte Bachsysteme in effiziente Kohlenstoffsenkeneinheiten. Er ist davon überzeugt, dass diese „erste“ Forschung wichtige Chancen und Durchbrüche für naturbasierte Klimalösungen in Europa und der weiteren Region bietet.
Getrieben durch Schutzmaßnahmen in vielen europäischen Ländern kehren Biber in den letzten Jahren schrittweise in Flüsse und natürliche Lebensräume zurück. Untersuchungen zeigen, dass Biber die Art und Weise, wie Kohlendioxid in kleinen Quellbächen oberhalb von Flüssen gespeichert, transportiert und zurückgehalten wird, erheblich verändern. Wenn Biber Dämme bauen und den Wasserspiegel erhöhen, werden Bachränder überflutet, neue Feuchtgebiete entstehen und Grundwasserfließwege umgestaltet, wodurch große Mengen an organischem und anorganischem Material (einschließlich gelöstem anorganischem Kohlenstoff) im System eingeschlossen werden. Diese Veränderungen verändern die gesamte Ökosystemstruktur und erhöhen die Kohlenstoffvorräte auf Landschaftsebene erheblich.
Um ein vollständiges Umweltbudget zu erstellen, kombinierte das Team hochauflösende hydrologische Daten, chemische Analysen, Sedimentproben, Treibhausgasüberwachung und langfristige numerische Simulationen, um die detaillierteste Kohlenstoffbudgetkarte der von Bibern betroffenen Landschaft in Europa zu erstellen. Die Ergebnisse zeigen, dass sich dieses Biberfeuchtgebiet insgesamt als „Netto-Kohlenstoffsenke“ verhält und durchschnittlich 98,3 ± 33,4 Tonnen Kohlenstoff pro Jahr speichert, wobei der Hauptbeitrag aus der Entfernung und Speicherung von gelöstem anorganischem Kohlenstoff im unterirdischen System stammt.
Die Studie ergab auch erhebliche saisonale Unterschiede. Wenn im Sommer der Wasserspiegel sinkt, gelangen mehr Sedimente in die Luft, was kurzfristig zu einem Anstieg der Kohlendioxidemissionen führt und das Gebiet im saisonalen Maßstab vorübergehend als „Kohlenstoffquelle“ erscheinen lässt. Über das ganze Jahr betrachtet bedeuten die anhaltende Ansammlung von Sedimenten, das Vegetationswachstum und die Ansammlung großer Mengen toter Bäume jedoch, dass das Feuchtgebiet als Ganzes immer noch über erhebliche Kohlenstoffsenkenkapazitäten verfügt. Darüber hinaus erwiesen sich in dieser Studie die weit verbreiteten Bedenken hinsichtlich der Methanemissionen aus Feuchtgebieten als relativ schwach: Die Methanemissionen sind äußerst gering und machen weniger als 0,1 % des gesamten Kohlenstoffhaushalts aus.
Co-Autor Dr. Lukas Hallberg von der Universität Birmingham sagte, dass sich das System in etwas mehr als einem Jahrzehnt von einem gewöhnlichen Flusskorridor ohne Eingriffe zu einer wirksamen, langlebigen Kohlenstoffsenke entwickelt habe. Diese Veränderung übertrifft bei weitem die Erwartungen des Forschers an den Fluss in seinem natürlichen Zustand, was seiner Meinung nach das enorme Potenzial der „Biber-geführten Renaturierung“ unterstreicht und wertvolle Hinweise für zukünftige Landnutzungsplanung, Wiederverwilderungsstrategien und Klimapolitik bietet.
Mit der Zeit bindet die Ansammlung von Sedimenten und Totholz in Biberfeuchtgebieten mehr Kohlenstoff im Flusstal. Die Studie ergab, dass diese Sedimente bis zu 14-mal so viel an anorganischem Kohlenstoff und bis zu achtmal so viel an organischem Kohlenstoff enthielten wie der umgebende Waldboden. Und umgestürztes und verrottendes Totholz in Auwäldern entlang von Flussufern, Bächen und Feuchtgebieten trägt fast die Hälfte zur langfristigen Kohlenstoffspeicherung bei. Wissenschaftler gehen davon aus, dass diese Kohlenstoffspeicher über Jahrzehnte hinweg relativ sicher und langlebig bleiben werden, solange die Struktur des Flussdamms stabil bleibt.
Annegret Larsen, Assistenzprofessorin in der Forschungsgruppe für Bodengeographie und Landschaft an der Universität Wageningen, sagte, die Ergebnisse zeigten, dass Biber leistungsstarke „Ingenieure“ der Kohlenstoffbindung und -adsorption seien. Durch die Umgestaltung von Wasserstraßen und die Schaffung vielfältiger und reicher Feuchtgebietslebensräume bestimmen Biber physisch die Art und Weise, wie Kohlenstoff in der Landschaft gespeichert und räumlich verteilt wird.
Das Team schätzte weiter, dass, wenn Biber alle geeigneten Auengebiete in der Schweiz wieder besiedeln könnten, die von ihnen geschaffenen Feuchtgebiete 1,2 bis 1,8 Prozent der jährlichen Kohlendioxidemissionen des Landes ausgleichen könnten. Dieser potenzielle „Beitrag zur Emissionsreduzierung“ beruht fast ausschließlich auf natürlichen Prozessen und erfordert kein zusätzliches menschliches Management oder finanzielle Investitionen. Die Studie wurde gemeinsam von der University of Birmingham, der Wageningen University, der Universität Bern und multinationalen Partnerinstitutionen durchgeführt. Am Beispiel eines Schweizer Bachkorridors, der seit mehr als zehn Jahren kontinuierlich durch Biber verändert wird, wurde eine systematische Bewertung seiner Auswirkungen auf die Ökologie und den Kohlenstoffkreislauf durchgeführt.
Da sich die Biberpopulationen an vielen Orten in Europa weiter erholen, glauben Wissenschaftler, dass in Zukunft weitere Forschung erforderlich ist, um weiter zu klären, wie diese „ökologischen Ingenieure“ die Struktur von Flussökosystemen verändern werden und welche tiefgreifenden Auswirkungen die globale Kohlenstoffspeicherung und die Klimasysteme auf größeren räumlichen und längeren Zeitskalen haben könnten.