Raten der Kohlenstoffanreicherung im Boden von Gezeitenfeuchtgebieten an der Küste Kaliforniens

Warum Küstenschlamm fürs Klima wichtig ist

Entlang Kaliforniens zerklüfteter Küstenlinie leisten stille Gezeitenfeuchtgebiete einen bedeutenden, wenn auch verborgenen Beitrag zum Klimasystem. Ihre schlammigen Böden bauen sich langsam auf, wenn Gezeiten Sediment herantragen und Pflanzenreste einfallen, und binden dabei Kohlenstoff, der sonst in der Atmosphäre verbleiben würde. Für den Großteil der offenen Küste Kaliforniens fehlten Wissenschaftlern und Planer:innen jedoch verlässliche Zahlen darüber, wie viel Kohlenstoff diese Feuchtgebiete speichern und wie schnell sie zusätzliches Kohlenstoff einlagern. Diese Studie schließt diese Lücke mit detaillierten Messungen an Standorten von der Grenze zu Oregon bis zur mexikanischen Grenze und liefert Entscheidungsträgern ein klareres Bild davon, wie diese Landschaften zur Erreichung von Klima- und Küstenschutzzielen beitragen können.

Ein genauerer Blick auf Küstenmarschen

Das Forschungsteam sammelte 83 lange, schmale Bodenkernproben von 15 Gezeitenfeuchtgebietsstandorten, die meisten entlang der offenen kalifornischen Küste und nicht in den bislang besser untersuchten Gebieten der San Francisco Bay und des Sacramento-Delta. Jeder Kern ist wie eine vertikale Zeitachse der Marschgeschichte, Schicht für Schicht aufgebaut, während Gezeiten und Wurzeln neues Material hinzufügen. Im Labor schnitten die Wissenschaftler:innen diese Kerne in dünne Schichten bis in eine Tiefe von einem Meter und bestimmten für jede Schicht die Dichte sowie den Gehalt an organischer Substanz. Sie konzentrierten sich auf den oberen Meter, weil diese Tiefe international weit verbreitet in Karten und Klimarichtlinien verwendet wird, wenn abgeschätzt wird, wie viel Kohlenstoff verloren gehen könnte, falls Feuchtgebiete beschädigt werden oder versinken.

Wie das Team den verborgenen Kohlenstoff bestimmte

Um Schlamm und Pflanzenreste in Kohlenstoffwerte zu überführen, nutzten die Forschenden eine standardisierte Erhitzungsmethode, die organische Substanz verbrennt, und wandelten die Ergebnisse dann in Schätzungen des organischen Kohlenstoffs um. Die Kombination von Kohlenstoffgehalt und Bodendichte für jede Schicht erlaubte ihnen, die gespeicherte Kohlenstoffmenge pro Quadratmeter Marsch bis zu einer Tiefe von einem Meter zu berechnen. Über 53 tief genug entnommene Kerne von 12 Standorten lag der durchschnittliche Vorrat bei etwa 27,8 Kilogramm Kohlenstoff pro Quadratmeter, wobei einzelne Standorte grob zwischen 15 und 45 lagen. Organische Substanz machte im Mittel 11 Prozent der Bodensubstanz bezogen auf das Trockengewicht aus und nahm typischerweise mit der Tiefe ab, was auf Veränderungen bei der Verlagerung oder auf langsamen Abbau des Materials über die Zeit hindeutet.

Zeitablesung in Schichten aus Schlamm

Zu wissen, wie viel Kohlenstoff gespeichert ist, ist nur die halbe Geschichte; die andere Hälfte ist die Geschwindigkeit, mit der er sich anreichert. Um die Zeit abzuschätzen, nutzte das Team winzige Spuren radioaktiver Elemente, die durch vergangene Kernwaffentests und natürlichen Fall-Out hinterlassen wurden. Signale von Cäsium- und Bleiisotopen ermöglichten es ihnen, Alters–Tiefen-Modelle zu erstellen, die beschreiben, wann jede Bodenschicht in etwa im letzten Jahrhundert abgelagert wurde. Diese Modelle kombinierten sie dann mit ihren Kohlenstoffdichteprofilen, um langfristige scheinbare Raten der Kohlenstoffanreicherung zu berechnen. Diese Raten reichten von etwa 39 bis 130 Gramm Kohlenstoff pro Quadratmeter und Jahr, mit einem typischen Wert knapp über 100, nahe dem international als Standard verwendeten Wert für Gezeitenmarschen.

Was das für den Meeresspiegelanstieg bedeutet

Die Studie untersuchte außerdem, wie schnell sich die Marschoberflächen im Vergleich zum lokalen Meeresspiegel anheben. Im Durchschnitt lag der geschätzte Bodenaufbau bei etwa 3,4 Millimetern pro Jahr. In Zentral- und Südkalifornien hielt dies mit dem jüngsten Meeresspiegelanstieg Schritt oder übertraf ihn, was darauf hindeutet, dass viele Marschen dort ihre Höhe gegenüber dem steigenden Meeresspiegel noch halten können. In Humboldt Bay im Norden zeigten einige Standorte langsameren Aufbau als der lokale Meeresspiegel, was ein größeres Risiko für die Umwandlung von Feuchtgebieten in offenes Wasser signalisiert. Die Autor:innen weisen darauf hin, dass ihre Kohlenstoffraten vermutlich den tatsächlichen Netto-Kohlenstoffnutzen überschätzen, weil sie den sehr langsamen Abbau vergrabener Substanz nicht vollständig berücksichtigen; dennoch liefern die Daten eine nützliche erste Orientierung.

Eine neue Grundlage für Küstenplanung

Erstmals steht Manager:innen und Modellierer:innen nun ein transparentes Datenset mit Standortdaten zu Kohlenstoffvorräten und Anreicherungssraten für einen Großteil der kalifornischen Gezeitenküste zur Verfügung, zusammen mit offenem Computercode, um die Berechnungen zu wiederholen oder anzupassen. Die Ergebnisse zeigen, dass diese Feuchtgebiete Kohlenstoff in Raten speichern und anreichern, die mit globalen Durchschnittswerten vergleichbar sind, und bestätigen damit ihren Wert in der Klimaplanung, ohne ihn zu überhöhen. Diese Zahlen können in Wiederherstellungspläne, Kohlenstoffbilanzierungswerkzeuge und Prognosen darüber einfließen, wie Marschen auf steigende Meere reagieren werden. Kurz gesagt, die Arbeit macht aus Küstenschlamm klare Klimarechnung und hilft Gemeinschaften zu verstehen, was auf dem Spiel steht, wenn sie Gezeitenfeuchtgebiete schützen oder wiederherstellen.

Zitation: Holmquist, J.R., Brown, L.N., Fard, E. et al. Tidal Wetland Soil Carbon Accumulation Rates for Coastal California. Sci Data 13, 733 (2026). https://doi.org/10.1038/s41597-026-06935-8

Schlüsselwörter: Gezeitenfeuchtgebiete, Bodenkohlenstoff, Kalifornische Küste, Meeresspiegelanstieg, Blue Carbon