Als Eiszeitwälder die Erde retteten: Was uralte Bäume über das geheime Selbstschutzsystem unseres Klimas verraten
Vor rund 20.000 Jahren war die Erde kalt, die CO₂-Werte niedrig – und die Pflanzenwelt unter Stress. Forschende der Penn State University und weiterer Institutionen haben nun untersucht, wie Bäume dieser Zeit reagierten. Ihre Antwort: Sie „atmeten“ ineffizient.
Normalerweise wandeln Pflanzen bei der Photosynthese CO₂ in Energie um. Unter den Bedingungen der Eiszeit jedoch erhöhten viele Bäume die sogenannte Photorespiration.
Dabei nehmen Pflanzen Sauerstoff auf und geben Kohlendioxid wieder ab – fast so, als würden sie ihre eigene Leistung teilweise zunichte machen. Diese Reaktion diente unbeabsichtigt als „natürliche Handbremse“ für das Klima, indem sie zu viel CO₂-Abbau verhinderte und so ein Minimum an Kohlenstoff in der Atmosphäre hielt.
Archäologische Holzproben aus Kalifornien
Ein besonders anschauliches Beispiel liefern die La Brea Tar Pits in Südkalifornien. Hier untersuchten Forschende antikes Wacholderholz, das im Teer konserviert war. Die Proben zeigten deutlich erhöhte Photorespiration: Die Bäume gaben fast so viel CO₂ zurück, wie sie aufnahmen. Regan Dunn vom La Brea Tar Pits Museum betont: „Diese Pflanzendaten helfen nicht nur, vergangene Klimareaktionen zu verstehen, sondern geben auch Einblicke in zukünftige Szenarien.“
Neue Messmethoden enthüllen alte Prozesse
Die Forschung nutzte eine innovative Technik: Clumped-Isotopen-Analysen von Holzmethoxylgruppen. Diese chemischen Fingerabdrücke erlauben es, die Photorespirationsraten antiker Bäume zu rekonstruieren. Vergleichbare Messungen an modernen Bäumen zeigten:
- Bäume in wärmeren Regionen der Eiszeit hatten deutlich höhere Photorespiration als heutige Bäume an denselben Standorten.
- Niedrige CO₂-Werte zwangen die Pflanzen in einen energetisch aufwendigen Zustand, wodurch die Kohlenstoffspeicherung in Holz und Böden reduziert wurde.
Biologisches Dilemma der Pflanzenwelt
Was im Labor wie ein chemischer Prozess klingt, ist in Wahrheit ein evolutionäres Dilemma:
Die Folge: Sie verbrauchen Energie, anstatt sie zu gewinnen. Diese ineffiziente Atmung ist gewissermaßen der Preis dafür, dass Pflanzen überhaupt existieren können.
Bedeutung für heutige Klimaforschung
Max Lloyd, leitender Autor der Studie, zieht Parallelen zu aktuellen Klimafragen: „Wenn wir die CO₂-Werte heute weiter erhöhen, müssen wir verstehen, wie Pflanzen reagieren. Die Eiszeit zeigt einen klaren Zusammenhang zwischen Klimaänderungen und Reaktionen der Biosphäre.“
Die Ergebnisse liefern ein Beispiel für ein natürliches Feedback, das die Atmosphäre regulierte – ein Mechanismus, der auch in künftigen Klimamodellen berücksichtigt werden sollte.
Eiszeitliche Pflanzen als Klima-Puffer
Die Studie verdeutlicht, dass Pflanzen während dramatischer Klimaschwankungen aktiv die CO₂-Bilanz der Erde beeinflussen können. Antike Bäume zeigen, dass selbst ineffiziente Photosynthese einen entscheidenden Beitrag zur Stabilisierung des Klimas leisten kann.
Solche Erkenntnisse sind essenziell, um das Zusammenspiel von Biosphäre und Atmosphäre in Zeiten rascher Umweltveränderungen zu verstehen.
Quellen
Lloyd, M.K., Sprengel, R.S., Wortham, B.E., Dunn, R.E., Ibarra, D.E., Dawson, T.E. & Stolper, D.A. (2025). Isotopic evidence for elevated photorespiration during the last glacial period. Nature Geoscience.
Berard, A. (5. November 2025). Ice Age trees helped stabilize Earth's atmosphere by suffocating. Penn State University / Nature Geoscience.