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Tropische Dämme: Eine unterschätzte Quelle von Treibhausgasemissionen

Wasserkraft kommt in den Tropen immer mehr zum Einsatz, und während die Reservoirs große Mengen an Methan freisetzen, speichern sie zugleich Kohlenstoff in Bodensedimenten. Ein EU-finanziertes Projekt versucht nun zum ersten Mal, dieses heikle Gleichgewicht aus Methanemissionen und Kohlenstoffbecken in tropischen Reservoirs zu beziffern.

Klimawandel und Umwelt

An Flüssen in Tropenregionen entstehen Wasserkraftdämme, und es wird so dargestellt, dass ihre Energie für die wirtschaftliche Entwicklung dort von wesentlicher Bedeutung ist. Zum Beispiel produzieren hydroelektrische Anlagen (einige davon liegen am Amazonas) in Brasilien rund 75 % der Energie des Landes. Angesichts der steigenden Nachfrage nach erneuerbarer Elektrizität wird erwartet, dass die Kapazität des Landes, hydroelektrische Energie zu erzeugen, bis 2024 auf 112 GW steigen wird. Über den derzeitigen Boom hinaus sind tropische Dämme und Wasserkraft unterschätzte Akteure im Hinblick auf die Erderwärmung, da die ihnen zugrundeliegenden Wasserreservoirs Methan freisetzen. Auch wenn es nur wenige Jahre in der Atmosphäre bleibt, ist Methan 28-mal stärker als CO2, wenn es darum geht, die Wärme der Sonne abzufangen. Während Forschende schon lange vermuten, dass der Bau von Dämmen in tropischen Regionen möglicherweise negative Auswirkungen auf die Umwelt hat, weisen die bestehenden Daten einige Unzulänglichkeiten auf.

Gleichgewicht von Senke und Quelle

Das EU-finanzierte Projekt HYDROCARB wurde mit dem Ziel gegründet, die tatsächliche Treibhausgasbilanz von Tropenreservoirs zu bewerten. HYDROCARB, das über den Europäischen Forschungsrat finanziert wird, unterscheidet sich von früheren Studien darin, dass es nicht nur CO2-Emissionen untersucht, sondern auch die Kohlenstoffspeicherung in eingeschlossenen Sedimenten, die bislang in der Treibhausgasdebatte weitgehend unbeachtet geblieben sind. „Unser Ziel ist es, neue, grundlegende Erkenntnisse über die Kohlenstoff- und Treibhausgasbalance von tropischen Reservoirs zu gewinnen. Unter welchen Umständen übersteigen Methanemissionen die Kohlenstoffmengen, die in eingeschlossenen Sedimenten gespeichert werden, und welche Faktoren könnten dieses Gleichgewicht aushebeln?“ fragt Projektkoordinator Sebastian Sobek. Dieses Wissen könnte Schätzungen von CO2-Emissionen und von Verschüttungen in kleinen und großen Reservoirs ermöglichen, auch in anderen Teilen der Welt.

Zuströme zu Flüssen sind Brennpunkte für Methanemissionen

Eine zentrale Säule der HYDROCARB-Studien war, dass Treibhausgasemissionen im Raum höchst variabel sind. Eine Vernachlässigung dieser Variabilität, wenn zum Beispiel Messungen zu dicht am Damm vorgenommen werden, kann zu falschen Schätzungen der Emissionen des Reservoirs führen. Das Projekt führte die erste systematische Studie zum Vorhandensein von Brennpunkten für Methanemissionen und zu den Kohlenstoffsenken im gesamten Gebiet des Reservoirs durch, einschließlich der Bereiche von Zuströmen zu Flüssen. Zuströme zu Flüssen setzen vermutlich sehr viel mehr Methan frei als die Bereiche in der näheren Umgebung eines Damms.

Wasserlebewesen als Kanal für Methan

Tropische Reservoirs können als „Methanfabriken“ fungieren, indem sie CO2 aus der Atmosphäre entfernen und es als Methan wieder zurückführen – das sich deutlich stärker auf die Umwelt auswirkt. Wasserpflanzen, Phytoplankton und Algen nehmen beim Wachstum CO2 auf und binden es, doch wenn sie absterben, sinken sie auf den Boden, wo sie im Sediment von Methan produzierenden Mikroben verdaut werden. „Wir haben festgestellt, dass die Methanbläschenbildung [Überschäumen] in den meisten der untersuchten Reservoirs der wichtigste Kanal für die Treibhausgasemissionen ist. Leider ist dieser Weg der Emissionen der am schwierigsten und mühsamsten zu bewertende“, so Sobek. Die Forschenden folgerten, dass Wasserpflanzen und Phytoplankton durch eine Verringerung der Nährstoffversorgung von Flüssen und Reservoirs, zum Beispiel durch die Aufbereitung von Abwasser oder die bessere Verwendung von Düngemittel, weniger wachsen und somit auch den Methan produzierenden Mikroben weniger Nahrung liefern würden. „Insgesamt zeigt die Studie, dass tropische Dämme als erneuerbare Energiequelle auch mit dem Nachteil der Treibhausgase verbunden sind. Vorläufige Daten zeigen, dass das eingeschlossene Sediment zwar als Kohlenstoffsenke fungieren kann, dies aber nicht die großen Mengen an freigesetztem Methan ausgleicht“, folgert Sobek.

Schlüsselbegriffe

HYDROCARB, tropisches Reservoir, Methanemissionen, tropischer Damm, Treibhausgasemissionen, Wasserkraft, Kohlenstoffsenke, Sediment

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22 Dezember 2020