Bewertung der Klimavorteile von Aufforstung im kanadischen nördlichen Borealwald und südlichen Arktisbereich

Warum das Pflanzen von Wäldern im Norden keine einfache Lösung ist

Das Pflanzen von Bäumen in kalten nördlichen Regionen wird oft als unkomplizierte Klimamaßnahme angepriesen: Bäume nehmen Kohlendioxid auf, also sollten mehr Bäume weniger Erwärmung bedeuten. Diese Übersichtsarbeit zeigt jedoch, dass die Lage im kanadischen nördlichen Borealwald und in der südlichen Arktis deutlich komplexer ist. In diesen hellen, schneebedeckten, permafrostreichen Landschaften können neue Wälder das Klima durch zahlreiche miteinander verknüpfte Prozesse sowohl kühlen als auch erwärmen. Das Verständnis dieser Zielkonflikte ist entscheidend, bevor man groß angelegte Klimapolitik — etwa Kanadas Programm „Two Billion Trees“ — auf nördliche Aufforstung setzt.

Wie nördliche Wälder das Klima auf vielen verborgenen Wegen beeinflussen

In dieser Region speichern Wälder weit mehr als nur Kohlenstoff im Holz. Sie verdunkeln die Oberfläche und ersetzen stark reflektierenden Schnee und Tundra, wodurch mehr Sonnenenergie aufgenommen wird und die Oberfläche lokal erwärmen kann. Wälder verändern außerdem, wie Energie zwischen Boden und Atmosphäre ausgetauscht wird: Sie geben mehr Wasserdampf an die Luft ab, verschieben das Verhältnis zwischen fühlbarer Wärme (Lufterwärmung) und latenter Wärme (Verdunstung) und beeinflussen die Wolkenbildung und Niederschlagsmuster. Sie emittieren reaktive Gase, die an der Bildung von Partikeln und Wolken beteiligt sind und so wiederum die einfallende Sonnenstrahlung verändern. Gleichzeitig interagieren Waldböden und Wurzeln komplex mit gefrorenem Boden, Schnee und Wasser. Weil all diese Prozesse in unterschiedliche Richtungen wirken, lässt sich der Nettoeffekt der Aufforstung auf das Klima nicht allein aus der Kohlenstoffbindung ableiten.

Permafrost, Schnee und Lehren aus der Erdgeschichte

Permafrost — dauerhaft gefrorener Boden, der gewaltige Mengen alten Kohlenstoffs und Methans speichert — steht im Norden zentral für die Klimarisiken. Mit der Erwärmung der Arktis könnte auftauender Permafrost große Treibhausgasfreisetzungen verursachen und die Erwärmung weiter beschleunigen. Zwar könnte man annehmen, dass Bäume mehr Wärme einfangen und das Auftauen beschleunigen, doch zeigen langfristige Feldexperimente und Modellrechnungen oft das Gegenteil: Waldflächen können Permafrost kühler halten, indem sie den Boden beschatten, die schützende Schneedecke am Waldboden verringern, Böden durch Evapotranspiration trockener machen und isolierende Moos- und Organischschichten aufbauen. Schnee bringt eine weitere Komplexitätsebene. Offene Flächen sammeln meist mehr Schnee, der im Frühjahr schnell schmilzt, während Wälder Schneehöhe, -verteilung und Schmelzzeitpunkt so verändern, dass sich Albedo und Tiefe des Auftauens stark ändern. Ein Blick in wärmere Perioden der Erdgeschichte zeigt, dass Waldexpansion in manchen Epochen die Erwärmung verstärkte, zugleich aber stabilisierende Mechanismen im Klimasystem Wälder meist daran hinderten, unbegrenzt nach Norden vorzustoßen. Diese Geschichte weist sowohl auf Risiken als auch auf natürliche Grenzen künftiger Veränderungen nördlicher Wälder hin.

Zukünftige Klimaschocks und Störungen der Wälder

Die Übersichtsarbeit betont, dass Aufforstungspläne in einer Welt gemacht werden müssen, in der sich das Klima selbst rasch verändert. Bis 2100 wird für den Norden Kanadas mit deutlich höheren Temperaturen, mehr Regen und Schnee, mehr Blitzschlägen und deutlich größeren durch Feuer betroffenen Flächen gerechnet. Insekten, Stürme, Dürren und invasive Arten werden voraussichtlich häufiger oder intensiver auftreten und Wälder mitunter von langfristigen Kohlenstoffsenken in kurzfristige Kohlenstoffquellen verwandeln. Diese Störungen wirken miteinander und können sich gegenseitig verstärken — zum Beispiel können Feuer das Auftauen des Permafrosts beschleunigen, und Auftauen kann trockenere, feueranfälligere Bedingungen schaffen. Gleichzeitig zeigen Satellitenbeobachtungen bereits einen „Vergrünungstrend“ im nördlichen Borealwald und der südlichen Arktis, was darauf hindeutet, dass sich die Vegetation mit der Erwärmung natürlich verschiebt. Vor diesem dynamischen Hintergrund stellt sich nicht nur die Frage, ob Bäume gepflanzt werden sollen, sondern wie sich solche Maßnahmen in eine Landschaft einfügen, die bereits raschen, klimabedingten Veränderungen unterliegt.

Grenzen aktueller Studien und ein umfassenderer Bewertungsansatz für Baumpflanzungen

Viele einflussreiche Studien, die den Wert nördlicher Aufforstung infrage stellen, konzentrieren sich nur auf einige wenige Faktoren, vor allem Kohlenstoffbindung und Oberflächenreflexion (Albedo). Die Autorinnen und Autoren argumentieren, dass diese enge Sichtweise irreführend sein kann. Wichtige Aspekte bleiben oft unberücksichtigt: wie sich Boden-Kohlenstoff über Jahrzehnte entwickelt, wie Wälder Permafrost schützen, wie kurzlebige Gase und Partikel aus Wäldern die Atmosphäre kühlen oder erwärmen und wie sich Wolken- und Niederschlagsmuster verändern. Ferner weisen Fernerkundungsdaten zur Abschätzung der Albedo in schneereichen, wolkigen Hochbreiten große Unsicherheiten auf, und die meisten Analysen behandeln die Veränderung der Waldfläche als sofortig und einheitlich, ohne zu berücksichtigen, wie sich Waldstruktur mit Alter, Artenwahl und Pflanzdichte entwickelt. Deshalb sind endgültige Aussagen wie „Baumpflanzungen im Norden sind schlecht fürs Klima“ oft auf einem unvollständigen und unsicheren Bild aufgebaut.

Ein Rahmenwerk für klügere, regionsspezifische Aufforstung

Statt die Frage zu stellen „Sind Bäume gut oder schlecht?“, schlagen die Autorinnen und Autoren ein Bewertungsrahmenwerk vor, das Aufforstung als eine Reihe von Gestaltungsentscheidungen behandelt, deren Klimaeffekte sich über Jahrzehnte entfalten. Ihr Konzept kombiniert sechs Komponenten — Kohlenstoffspeicherung ober- und unterirdisch, Strahlungswirkungen (einschließlich Sonnen- und Wärmestrahlung), nicht-strahlungsbedingte Energieflüsse, Permafrostschutz, kurzlebige Klimawirksame Stoffe sowie Wolken- und Feuchteänderungen — zu einem einzigen zeitabhängigen Maß des Netto-Klimanutzen. Es bezieht ausdrücklich lokale Details ein, etwa Artenmischung, Pflanzdichte, Topographie und Projektgröße sowie künftige Änderungen von Temperatur, Niederschlag und Störungsregimes. Für Entscheidungsträger lautet die Botschaft: Nördliche Aufforstung kann wichtige Minderungs- und Anpassungsnutzen bringen, besonders dort, wo sie hilft, Permafrost und Boden-Kohlenstoff zu schützen — aber nur, wenn Projekte fallweise mit diesem breiteren Instrumentarium bewertet werden. Vereinfachte Kennzahlen oder globale Durchschnitte genügen nicht, um zu entscheiden, wann und wo Baumpflanzungen im Norden tatsächlich zur Abkühlung des Planeten beitragen.

Zitation: Dsouza, K.B., Ofosu, E., Salkeld, J. et al. Assessing the climate benefits of afforestation in the Canadian Northern Boreal and Southern Arctic. Nat Commun 16, 1964 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-56699-9

Schlüsselwörter: Aufforstung, Permafrost, Boreale Wälder, Schnee und Albedo, Klima­rückkopplungen