Tibetische Seen waren seit dem letzten glazialen Maximum beständige CO2‑Quellen

Warum alte Bergseen heute wichtig sind

Wenn wir über Klimawandel sprechen, denken wir meist an Schornsteine, Wälder und Ozeane. Aber Tausende hochgelegene Gebirgsseen tauschen leise Kohlendioxid (CO2) mit der Luft aus und prägen damit das Klima auf lange Sicht. Diese Studie stellt eine auf den ersten Blick einfache Frage: Haben Seen auf dem Tibetischen Plateau — manchmal als die „dritte Pol“ der Erde bezeichnet — in den letzten 26.000 Jahren CO2 aus der Atmosphäre aufgenommen oder wieder abgegeben? Die Antwort zeigt, dass diese abgelegenen Gewässer über lange Zeiträume hinweg beständige CO2‑Quellen waren, insbesondere während des entscheidenden Übergangs aus der letzten Eiszeit.

Die Kohlenstoffgeschichte in Wasserpflanzen lesen

Um in die Vergangenheit zu blicken, brauchten die Forschenden ein verlässliches «Thermometer» für vergangene CO2‑Spiegel in Seen. Sie nutzten die winzigen Überreste von Wasserpflanzen, die im Seesediment erhalten sind. Wie Landpflanzen bauen Wasserpflanzen ihr Gewebe aus gelöstem Kohlenstoff aus dem umgebenden Wasser auf. Das Verhältnis leichter zu schwerer Kohlenstoffatome (ausgedrückt als δ13C) in ihrem Gewebe verändert sich abhängig davon, wie viel CO2 im Wasser gelöst ist und wie sauer bzw. alkalisch dieses Wasser ist. Das Team sammelte moderne Wasserpflanzen und Wasserproben aus 105 Seen in ganz China — von kalten Hochlagen über staubige Plateaus bis zu Flussebenen und Wüstensenken. Indem sie die Kohlenstoff‑Fingerabdrücke in Pflanzengewebe mit gemessenem CO2 im Wasser verglichen, prüften sie, ob Pflanzenreste zuverlässig vergangene CO2‑Werte nachzeichnen können.

Ein neues Werkzeug zur Messung vergangenen Seewassers CO2

Die moderne Untersuchung zeigte einen bemerkenswert engen Zusammenhang zwischen den Kohlenstoffsignaturen der Wasserpflanzen und der Menge an gelöstem CO2. War viel CO2 im Wasser vorhanden, verschoben sich die δ13C‑Werte der Pflanzen deutlich in eine Richtung; war CO2 knapp, zeigte das Signal die entgegengesetzte Verschiebung. Dieser Zusammenhang galt über verschiedene Pflanzentypen — untergetauchte, schwimmende und Algen — und über Seen mit sehr unterschiedlicher Chemie hinweg. Der Kohlenstoff der Pflanzen spiegelte zudem die Wasser‑Säure (pH) wider, die steuert, wie sich Kohlenstoff zwischen gelöstem CO2 und anderen gelösten Formen verteilt. Obwohl Details wie Art, Salinität und Tiefe etwas Rauschen einbringen, waren die Muster so robust, dass die Autorinnen und Autoren eine mathematische Kalibrierung ableiten konnten: Aus dem δ13C von Pflanzenresten ließ sich die wahrscheinliche CO2‑Konzentration im See zur Wachstumszeit dieser Pflanzen rekonstruieren.

26.000 Jahre tibetischer Seegeschichte abspielen

Mit dieser Kalibrierung wandte sich das Team Sedimentkernen zu — natürlichen Archiven, die aus Seeböden gebohrt wurden — von vier Seen des Tibetischen Plateaus und kombinierte diese neuen Aufzeichnungen mit zuvor publizierten Kohlenstoffdaten aus zehn weiteren Seen. Zusammen decken sie die letzten 26.000 Jahre ab, vom kalten Maximum der letzten Eiszeit über die folgende Erwärmung bis in die Gegenwart. Mittels des pflanzenbasierten Proxys rekonstruierten die Forschenden, wie CO2 und pH der Seen im Laufe der Zeit stiegen und fielen. Das Ergebnis ist eindrücklich: Während des gesamten Zeitraums enthielten tibetische Seen im Allgemeinen mehr CO2, als zu erwarten wäre, wenn sie im einfachen Gleichgewicht mit der Atmosphäre stünden — das heißt, sie gaben beständig CO2 an die Luft ab. Die Emissionen erreichten ihren Höhepunkt zwischen etwa 8.000 und 18.000 Jahren vor heute, während der letzten Deglaziation und im frühen Holozän, als sich das Weltklima schnell erwärmte.

Warum CO2 nach der Eiszeit anstieg

Der Zeitpunkt des maximalen Sees‑CO2 stimmt nicht exakt mit dem globalen Anstieg des atmosphärischen CO2 überein, wie er in polaren Eisbohrkernen dokumentiert ist, und lässt sich auch nicht allein durch einfache Maße der in Sedimenten akkumulierten organischen Substanz oder Nährstoffe erklären. Entscheidend scheinen vielmehr Wasserbilanz und Säuregrad zu sein. Als das Klima nach der letzten Eiszeit wärmer wurde, flossen mehr Regen- und Schmelzwasser in tibetische Seen. Diese Zuflüsse brachten Kohlenstoff aus Böden und Flüssen mit und senkten tendenziell den pH der Seen, wodurch sich die interne Chemie so verschob, dass ein größerer Anteil des gelösten Kohlenstoffs als freies CO2 vorlag. Moderne Messungen zeigen, dass niedrigerer pH eng mit höherem CO2 im Seewasser verbunden ist, und die rekonstruierten pH‑Verläufe stützen diesen Zusammenhang: Während der Deglaziation waren die Seen weniger alkalisch und CO2‑reich, im mittleren bis späten Holozän dann alkalischer und stärker zwischen den Seen unterschiedlich — ähnlich wie heute.

Was das für den globalen Kohlenstoffkreislauf bedeutet

Die Feststellung, dass tibetische Seen während der Deglaziation 2–3‑mal mehr gelöstes CO2 enthielten als heute, legt nahe, dass sie einen nicht unerheblichen Beitrag zum globalen Anstieg des atmosphärischen CO2 in dieser Zeit geleistet haben könnten. Moderne Seen weltweit emittieren bereits CO2 in einer Größenordnung, die einen beträchtlichen Anteil der Ozean‑Aufnahme ausmacht; in einer wärmeren, feuchteren Nach‑Eiszeit‑Welt könnte dieser Beitrag noch größer gewesen sein, besonders von hochgelegenen und trockenregionsbezogenen Seen wie denen auf dem Tibetischen Plateau. Obwohl die Studie sich auf eine Region konzentriert, bietet sie ein leistungsfähiges neues Werkzeug — die Nutzung von Wasserpflanzenresten zur Ermittlung antiker CO2‑Werte — das auf Seen weltweit angewendet werden kann. Sie erinnert auch daran, dass im Zusammenspiel von Klima, Wasser und Ökosystemen selbst scheinbar isolierte Bergseen eine wichtige Rolle in der langjährigen Klimageschichte der Erde spielen können.

Zitation: Liu, H., Liu, W., Wang, Z. et al. Tibetan lakes have been persistent CO2 sources since the Last Glacial Maximum. Commun Earth Environ 7, 330 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03360-y

Schlüsselwörter: Seen auf dem Tibetischen Plateau, kohlenstoffkreislauf von Seen, Paleoklima, Isotope von Wasserpflanzen, CO2‑Emissionen