Rasche Wiederbegrünung nach dem Wenchuan-Erdbeben kompensiert durch Erdrutsche verursachte Kohlenstoffverluste

Berge, die beben, und verborgener Kohlenstoff

Wenn ein starkes Erdbeben steile Gebirge trifft, ist der Schaden leicht zu sehen: abrutschende Hänge, zerstörte Wälder und schlammige Flüsse. Weniger offensichtlich ist, was mit den riesigen Kohlenstoffvorräten in Böden und Bäumen geschieht. Diese Studie zum Wenchuan-Erdbeben 2008 in China behandelt eine auf den ersten Blick einfache Frage mit großen Klimaauswirkungen: Setzen solche Katastrophen langfristig mehr Kohlendioxid in die Luft frei, oder kann die natürliche Erholung sie vorübergehend zu Kohlenstoffsenken machen?

Ein gewaltiges Beben und ein vernarbtes Flusstal

Die Untersuchung konzentriert sich auf den oberen Min Jiang, ein raues Einzugsgebiet am östlichen Rand des Tibetischen Plateaus, wo das Erdbeben der Stärke 7,9 etwa 20.000 Erdrutsche auslöste. Vor dem Beben speicherten dichte Wälder und tiefe Böden in dieser Region große Mengen organischen Kohlenstoffs. Als die Erde bebte, gaben ganze Hänge nach und Bäume sowie Boden wurden von den Kammlinien bis zu den Talsohlen weggeschwemmt. Durch die Kombination detaillierter Feldparzellen mit hochauflösenden Karten von Vegetation, Böden und Erdrutschen schätzte das Team, wie viel organischer Kohlenstoff durch dieses einzelne Ereignis plötzlich in Bewegung gesetzt wurde.

Wie viel Kohlenstoff wurde freigesetzt?

Messungen aus 91 Vegetationsparzellen und 78 Bodenprofilen zusammen mit satellitengestützten Vegetationsindizes ermöglichten es den Forschern, zu rekonstruieren, wie viel Kohlenstoff vor und nach dem Erdbeben vorhanden war. Sie fanden heraus, dass Erdrutsche im oberen Min Jiang etwa 2,72 Teragramm (Milliarden Kilogramm) organischen Kohlenstoff erodierten, überwiegend aus dem Boden und der Rest aus der Vegetation. Überträgt man denselben Ansatz auf drei benachbarte Flusssysteme, erhöht sich der Gesamtabtrag für das weitere Gebiet auf 7,80 Teragramm, weniger als einige frühere, weniger detaillierte Schätzungen. Global betrachtet legt die Studie nahe, dass große Erdbeben (Magnitude über 7) seit 2000 insgesamt etwa eine halbe Petagramm organischen Kohlenstoff bewegt haben — rund ein Zehntel des jährlichen organischen Kohlenstoffs, den Flüsse in die Ozeane transportieren.

Wohin der verschobene Kohlenstoff gelangt

Sobald Boden und Holz von Hängen gerissen werden, nehmen sie unterschiedliche Wege. Ein Teil der freiliegenden organischen Substanz zersetzt sich an der Luft und setzt Kohlendioxid frei. Ein anderer Teil wird als partieller organischer Kohlenstoff in Flüsse gespült, kann stromab transportiert, in Stauseen oder marinen Sedimenten vergraben und dort über Jahrhunderte oder länger erhalten werden. Mithilfe eines vereinfachten Modells und Messungen von Flusssediment- und Kohlenstoffflüssen zeigen die Autorinnen und Autoren, dass zwischen etwa 43 und 56 Prozent des durch das Erdbeben mobilisierten Kohlenstoffs im oberen Min Jiang wahrscheinlich nicht oxidiert werden, sondern von den Flüssen weitertransportiert werden. Ein Großteil soll sich in einem großen Stauwehr ablagern, wo wiederholte Geröllströme nach dem Beben die Wahrscheinlichkeit erhöhen, dass organisches Material vergraben statt zersetzt wird.

Langsame Böden, schnellere Vegetation

Die Geschichte endet nicht mit den anfänglichen Erdrutschen. Über Jahre bis Jahrhunderte besiedeln Pflanzen kahle Narben wieder und neue Böden bilden sich allmählich, wodurch Kohlenstoff aus der Atmosphäre gebunden wird. Satellitenvegetationsindizes zeigen, dass die grüne Deckung in Erdrutschgebieten innerhalb von etwa einem Jahrzehnt wieder anwuchs, zunächst getrieben von Kräutern und Gebüsch und langsamer durch Bäume. Indem sie globale Kurven zur Biomasse-Erholung an ihre Daten anpassten, schätzen die Autorinnen und Autoren, dass die Vegetationskohlenstoffvorräte im Untersuchungsgebiet in etwa 74 Jahren die Hälfte ihres Vorkatastrophenbestands wiedererlangen werden, wobei Sträucher deutlich schneller wiederherstellen als Wälder. Bei den Böden sieht es anders aus: Basierend auf globalen Bodenstudien und lokalen Messungen gestörter und ungestörter Standorte prognostiziert das Team, dass organischer Bodenkohlenstoff etwa 500 bis 850 Jahre benötigen wird, um nur 50 Prozent des ursprünglichen Niveaus zu erreichen.

Vom kurzfristigen Quelle zum langfristigen Senken

Um zu prüfen, ob das Erdbeben letztlich als Kohlenstoffquelle oder -senke wirkt, kombinierten die Forschenden drei Hauptprozesse in einer zeitlich entwickelnden Bilanz: Oxidation des durch Erdrutsche mobilisierten Kohlenstoffs an Hängen, Verlagerung und Vergrabung exportierten organischen Materials in Sedimenten sowie den allmählichen Wiederaufbau von Vegetations- und Bodenkohlenstoffvorräten. Je nachdem, wie schnell freiliegender Kohlenstoff zerfällt, kann das System zunächst als kurzfristige Kohlenstoffquelle wirken, bevor Erholung und Vergrabung es in eine Netto-Speicherung verwandeln. Bei höheren Zerfallsraten ergibt sich eine Quellphase von der Größenordnung Jahrzehnte (etwa 60–70 Jahre), bevor die Landschaft zur Nettosenke wird. Bei niedrigeren Zerfallsraten verhält sich das Becken während des gesamten Erholungszeitraums als Senke. Alltagsgemäß zeigt die Studie, dass selbst wenn ein großes Erdbeben Wälder und Böden gewaltsam entblößt, die Kombination aus rascher Wiederbegrünung, langsamem aber beständigem Bodenneubau und effizienter Vergrabung erodierten Kohlenstoffs bedeuten kann, dass solche Ereignisse über Jahrzehnte bis Jahrhunderte eher dazu beitragen, Kohlenstoff einzuschließen, statt ihn einfach in die Atmosphäre zu entlassen.

Zitation: Zhu, C., Wang, J., Wen, M. et al. Rapid revegetation after the Wenchuan earthquake offsets landslide-induced carbon losses. Commun Earth Environ 7, 292 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03314-4

Schlüsselwörter: Erdbeben Erdrutsche, Kohlenstoffkreislauf, Wiederaufforstung, Bodenerholung, Gebirgsflüsse