Überwiegend positive XCO2‑Anomalien im Caatinga‑Biom heben die Kohlenstoffverwundbarkeit hervor

Warum dieser Trockenwald für das Klima wichtig ist

Die Caatinga im Nordosten Brasiliens ist der weltweit größte tropische Trockenwald und Brasiliens einziges ausschließlich einheimisches Biom. Sie bedeckt eine Fläche, die nahezu der Größe Frankreichs entspricht, doch die meisten Klimadiskussionen konzentrieren sich auf den Amazonas. Diese Studie zeigt, dass die Caatinga leise eine entscheidende Rolle beim Aufnehmen und Freisetzen von Kohlendioxid (CO2) spielt und dass Teile davon sich möglicherweise von einem schützenden Kohlenstoffschwamm zu einer Quelle von Treibhausgasen wandeln. Das Verständnis dieses verborgenen Klimaspielers hilft zu erklären, wie Landnutzungsänderungen und Niederschlagsvariabilität in semiariden Regionen die globale Erwärmung entweder bremsen oder beschleunigen können.

Eine einzigartige Landschaft unter Druck

Die Caatinga ist ein Mosaik aus dornigen Sträuchern, saisonalen Wäldern und Inseln grünerer Baumbestände, verteilt über neun brasilianische Bundesstaaten. Der Niederschlag ist knapp und unregelmäßig, mit langen Trockenzeiten und kurzen, heftigen Regenperioden. Die Böden sind oft flach und steinig, was das Leben für Pflanzen und Menschen gleichermaßen erschwert. Gleichzeitig steht die Region unter starkem menschlichem Druck: Ackerbau, Viehzucht, Holzentnahme und Brandrodung. Diese Bedingungen bilden ein natürliches Labor, um zu untersuchen, wie ein Trockenwald reagiert, wenn sich Klima und Landnutzung verändern.

Kohlenstoff aus dem All beobachten

Um zu verfolgen, wie die Caatinga CO2 aufnimmt und abgibt, nutzten die Forschenden Daten des NASA‑Satelliten Orbiting Carbon Observatory‑2 (OCO‑2), die zwischen 2015 und 2023 gesammelt wurden. Statt nur rohe CO2‑Werte zu betrachten, maßen sie „Anomalien“ – also wie viel höher oder niedriger das CO2 über der Caatinga im Vergleich zum globalen Tagesmittel war. Negative Anomalien zeigen, dass die darunter liegende Fläche als Kohlenstoffsenke wirkt und CO2 aus der Atmosphäre entzieht. Positive Anomalien weisen auf Emissionshotspots hin, wo Vegetationsverlust, Brände, Hitze oder menschliche Aktivitäten zusätzliches CO2 in die Luft treiben. Das Team legte diese Satellitenmessungen über Karten unterschiedlicher Vegetationszonen sowie über Niederschlag, Temperatur und von anderen Satelliten abgeleitete Grünheitsindikatoren.

Saisonale Rhythmen und sich verschiebende Trends

Das Kohlenstoffverhalten der Caatinga folgt einem starken Jahresrhythmus. Am Ende der langen Trockenzeit und genau mit Beginn der Regenzeit sind Pflanzen oft noch blattlos oder erholen sich, sodass die CO2‑Aufnahme gering ist und häufig positive Anomalien auftreten. Mit dem Verlauf der Regenzeit grünt die Vegetation auf, die Photosynthese nimmt zu, und die Anomalien sinken gegen null oder werden negativ, was Monate sichtbar macht, in denen das Biom netto als Kohlenstoffsenke wirkt. In den meisten Jahren und Gebieten dominieren negative oder neutrale Anomalien, was die Fähigkeit der Caatinga bestätigt, Kohlenstoff aufzunehmen. Allerdings variieren Amplitude und Timing dieses Zyklus von Jahr zu Jahr, was Unterschiede in Zeitpunkt und Menge des Niederschlags sowie lokale Landnutzung widerspiegelt. Einige Vegetationstypen, insbesondere dichtere Wälder (ombrophile Formationen), zeigen besorgniserregende langfristige Zunahmen der Anomalien, was darauf hindeutet, dass ihre Fähigkeit, Kohlenstoff zu binden, geschwächt sein könnte.

Fleckige Hotspots in einer trockener werdenden Welt

Die Studie zeigt, dass die Caatinga alles andere als einheitlich ist. Savannenähnliche und steppe‑savannen Gebiete sowie Pionierformationen, die gestörte oder kürzlich kolonialisierte Flächen besetzen, weisen die stärksten Cluster positiver Anomalien auf. Diese Hotspots treten häufig im Norden und Nordosten auf, wo Landnutzungsdruck, höhere Temperaturen und Wassermangel verbreitet sind. Im Gegensatz dazu zeigen Zonen mit dichterer, grünerer Vegetation tendenziell häufiger negative Anomalien und kühlere, feuchtere Bedingungen, was unterstreicht, wie intakte Pflanzenbedeckung dazu beiträgt, sowohl das lokale Klima als auch den Kohlenstoffhaushalt zu regulieren. Statistische Analysen deuten darauf hin, dass die Vegetationsaktivität, eng verknüpft mit Niederschlag, der wichtigste unabhängige Treiber der CO2‑Muster ist, während Temperatur und Niederschlag vor allem über ihre Auswirkungen auf Pflanzenwachstum und Stress relevant sind.

Was das für Menschen und Politik bedeutet

Insgesamt verhält sich die Caatinga weiterhin größtenteils als Kohlenstoffsenke, allerdings mit wachsenden verwundbaren Schwerpunkten, in denen CO2‑Emissionen zunehmen und die Senkenstärke instabil zu werden scheint. Da dieses Biom bereits nahe an der Grenze der Wasserknappheit operiert, könnten zukünftige Dürren, Erwärmung und anhaltende Entwaldung weitere Gebiete von Senke zu Quelle kippen. Für Laien ist die Kernbotschaft einfach: Die Erhaltung der Vegetation der Caatinga — durch Schutz, nachhaltige Landnutzung und Wiederherstellung — trägt dazu bei, Kohlenstoff im Boden zu halten, anstatt dass er sich in der Atmosphäre anhäuft. Der Schutz dieses übersehenen Trockenwaldes geht daher nicht nur darum, ein einzigartiges Ökosystem zu bewahren; er ist auch eine konkrete Maßnahme zur Unterstützung der Klimaziele Brasiliens und der Welt.

Zitation: Silva, L.J., da Costa, L.M., de Oliveira Bordonal, R. et al. Predominantly positive XCO₂ anomalies in the Caatinga biome highlight carbon vulnerability. Sci Rep 16, 7783 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-37629-1

Schlüsselwörter: Caatinga, Kohlenstoffsenke, SAT‑CO2, trockene Wälder, Klimaverwundbarkeit