Stanford Report, 21. Oktober 2005
Von Mark Shwartz
Selektiv abgeholztes Holz, das in einem Sägewerk im ostbrasilianischen Amazonasgebiet gestapelt wurde.
Ein Satellitenbild des Amazonasbeckens zeigt selektiv protokollierte Gebiete in Rot. Der Einsatz, eine Nahaufnahme eines Landsegments, zeigt gefällte Bäume als blaue Punkte.Selektiver Holzeinschlag – die Praxis, einen oder zwei Bäume zu entfernen und den Rest intakt zu lassen — wird oft als nachhaltige Alternative zum Kahlschlag angesehen, bei dem ein großer Waldstreifen abgeholzt wird und wenig übrig bleibt außer Holzresten und einer entblößten Landschaft. Aber eine neue Satellitenuntersuchung des Amazonasbeckens in Brasilien zeigt, dass jedes Jahr unregulierter selektiver Holzeinschlag von Mahagoni und anderen Laubhölzern ein Gebiet unberührten Regenwaldes zerstört, das groß genug ist, um den Bundesstaat Connecticut zu bedecken. Die Umfrage, im Oktober veröffentlicht. 21 Ausgabe der Zeitschrift Science, wurde durch eine neue, ultrahochauflösende Satellitenbildgebungstechnik ermöglicht, die von Wissenschaftlern der Carnegie Institution und der Stanford University entwickelt wurde. „Mit dieser neuen Technologie sind wir in der Lage, Öffnungen im Walddach bis auf einen oder zwei einzelne Bäume zu erkennen“, sagt Carnegie-Wissenschaftler Gregory Asner, Hauptautor der Science-Studie und Assistenzprofessor am Department of Geological and Environmental Sciences der Stanford University. „Die Menschen beobachten seit mehr als zwei Jahrzehnten die großflächige Entwaldung im Amazonasgebiet mit Satelliten, aber die selektive Abholzung war bisher größtenteils unsichtbar.“Alarmierende Ergebnissedas Amazonasbecken enthält den größten zusammenhängenden Regenwald der Erde – eine riesige Region, die fast so groß ist wie die kontinentalen Vereinigten Staaten, zu der Teile Brasiliens und sieben weitere südamerikanische Länder gehören. Konventionelle Satellitenuntersuchungen zeigen, dass in einem durchschnittlichen Jahr schätzungsweise 5.800 Quadratmeilen Amazonas-Wald (ungefähr so groß wie Connecticut) verbrannt oder abgeholzt werden, um Platz für Viehzucht, Landwirtschaft und andere Entwicklung zu machen. Aber wenn selektive Protokollierung berücksichtigt wird, erhöht sich diese Zahl um das Zweifache, fanden Asner und seine Mitarbeiter heraus. „Dies war für uns völlig überraschend und für unsere Kollegen alarmierend, insbesondere für diejenigen, die sich für Naturschutz, Klimawandel und die Fähigkeit von Regierungen wie Brasilien interessieren, Umweltgesetze durchzusetzen“, stellt er fest. Ein großer Mahagonibaum kann im Sägewerk Hunderte von Dollar einbringen und ist damit ein verlockendes Ziel in einem Land, in dem jeder Fünfte in Armut lebt. „Die Leute gehen rein und entfernen nur die handelsfähigen Arten aus dem Wald“, sagt Asner. „Mahagoni ist das, was jeder kennt, aber im Amazonas gibt es mindestens 35 marktfähige Hartholzarten, und der Schaden, der entsteht, wenn man nur ein paar Bäume gleichzeitig herausnimmt, ist enorm. Im Durchschnitt können für jeden entfernten Baum bis zu 30 weitere durch die Holzernte selbst schwer beschädigt werden. Denn wenn Bäume gefällt werden, ziehen die Reben, die sie verbinden, die benachbarten Bäume herunter.“Frühere Studien haben gezeigt, dass in abgeholzten Wäldern Licht in das Unterholz eindringt und den Waldboden austrocknet, wodurch er viel anfälliger für Verbrennungen wird. „Das ist wahrscheinlich das größte Umweltproblem“, sagt Asner. „Zum selektiven Holzeinschlag gehört aber auch der Einsatz von Traktoren und Schleudern, die den Boden und den Waldboden aufreißen. Holzfäller bauen auch provisorische Feldwege, um hineinzukommen, und Studie für Studie hat gezeigt, dass diese Grenzstraßen immer größer werden, je mehr Menschen einziehen, und das nährt den Entwaldungsprozess. Stellen Sie sich die Abholzung als erste Landnutzungsänderung vor.“Der Holzeinschlag hat auch erhebliche Auswirkungen auf das Nahrungsnetz“, sagt Asner und stellt fest, dass fast ein Drittel der Landarten des Planeten im Amazonas—Regenwald leben – von Insekten bis hin zu Jaguaren und allem dazwischen. „Studien zeigen ständig einen Rückgang der Populationen von Primaten und anderen Säugetieren nach selektivem Holzeinschlag, und die Wiederwachstumsraten der Wälder deuten darauf hin, dass die vollständige Wiederherstellung der Lebensräume für große Raubtiere wahrscheinlich langsam ist“, schreiben die Autoren.
Ein weiteres Problem ist der Klimawandel. „Wenn ein Baumstamm entfernt wird, werden Krone, Holzreste und Reben zurückgelassen, um sich zu zersetzen und Kohlendioxidgas in die Atmosphäre freizusetzen“, sagt Asner. „Sägewerke haben oft einen Wirkungsgrad von etwa 30 bis 40 Prozent, so dass große Mengen an Sägemehl und Schrott auch in atmosphärisches CO2 zerfallen.“ Schätzungsweise 400 Millionen Tonnen Kohlenstoff gelangen jedes Jahr durch die traditionelle Entwaldung im Amazonasgebiet in die Atmosphäre, und Asner und seine Kollegen schätzen, dass weitere 100 Millionen Tonnen durch selektiven Holzeinschlag produziert werden. „Das bedeutet, dass bis zu 25 Prozent mehr Treibhausgase in die Atmosphäre gelangen als bisher angenommen“, erklärt Asner, ein Ergebnis, das die Prognosen zum Klimawandel auf globaler Ebene verändern könnte.Kryptische Entwaldung Während Kahlschläge und Abbrandungen durch konventionelle Satellitenanalysen leicht nachweisbar sind, wird die selektive Abholzung durch das extrem dichte Walddach des Amazonas verdeckt. „Wir arbeiten seit acht Jahren daran, Analysetechniken zu entwickeln, die diese sehr kryptische Form der Entwaldung erkennen können“, sagt Asner. „Mithilfe von Satellitendaten haben wir ein Modell entwickelt, das die physikalischen Veränderungen im Wald erkennt. Wir haben vor ungefähr drei Jahren angefangen, auf einer Skala von ungefähr 200 hundert Quadratmeilen Erfolg zu haben. Dies war der erste solide, quantitative Nachweis von Holzschäden an Walddächern.“Ende 2004 hatte das Forschungsteam seine Technik zu einer ausgeklügelten Fernerkundungstechnologie namens Carnegie Landsat Analysis System (CLAS) verfeinert, die Daten von drei NASA-Satelliten — Landsat 7, Terra und Earth Observing 1 — über einen leistungsstarken Supercomputer verarbeitet, der mit neuen Mustererkennungsansätzen ausgestattet ist, die von Asner und seinen Mitarbeitern entwickelt wurden.
„Jedes von den Satelliten erhaltene Informationspixel enthält detaillierte Spektraldaten über den Wald“, erklärt Asner. „Die Signale sagen uns zum Beispiel, wie viel grüne Vegetation sich im Blätterdach befindet, wie viel totes Material sich auf dem Waldboden befindet und wie viel kahler Boden es gibt. Das Extrahieren dieser Daten war ein Heiliger Gral der Fernerkundung. Mit CLAS konnten wir eine räumliche Auflösung von 98 Fuß mal 98 Fuß für das brasilianische Amazonasbecken erhalten. Das ist riesig.“
CLAS-technologieFür die Science-Studie führten die Forscher von 1999 bis 2002 ihre erste beckenweite Analyse des Amazonas durch. „Mit CLAS kann die Datenanalyse, die früher ein Jahr gedauert hat, in Stunden durchgeführt werden“, sagt Asner. „Wir können den gesamten Amazonas über Nacht betreiben. Tatsächlich wurden die 600 für die Studie erstellten Bilder von nur drei Technikern in meinem Labor am Carnegie Department of Global Ecology analysiert.“
Die Ergebnisse der vierjährigen Umfrage zeigten ein weit verbreitetes und stark unterschätztes Problem, so Asner. „Wir fanden viel selektiveren Holzeinschlag, als wir oder andere erwartet hatten — zwischen 4.600 und 8.000 Quadratmeilen Wald pro Jahr, verteilt auf fünf brasilianische Bundesstaaten“, sagt er.
Um ihre Ergebnisse zu untermauern, verglichen die Forscher die Satellitenbeobachtungen mit Feldmessungen vor Ort von Schäden an den Baumkronen nach selektiver Protokollierung. „Wir haben Tausende Hektar abgeholzten Waldes vermessen und den genauen Standort jedes gefällten Baumes, jedes Kufens, jedes Holzdecks usw. kartiert.“ , erklärt Asner. „Wir haben dann den Baldachinschaden an jedem der 11.000 GPS-Punkte gemessen, um den satellitenbasierten Baldachinschaden mit dem feldbasierten Baldachinschaden zu vergleichen.“Die Ergebnisse der vergleichenden Analyse „bewiesen, dass traditionelle Analysemethoden etwa 50 Prozent der durch Holzerntevorgänge verursachten Vordachschäden verfehlten“, schrieben Asner und seine Co-Autoren.
Die wissenschaftliche Studie wurde in enger Zusammenarbeit mit der brasilianischen Agrarforschungsagentur durchgeführt , darunter Co-Autor Jose N. Silva. „Die brasilianische Regierung hat Gesetze gegen diese Abholzung, aber sie können sie nicht über die enorme Geographie durchsetzen, über die wir sprechen“, sagt Asner. „Sie können nicht an jeder Ecke einen Polizisten haben, also ist unsere Idee, ihnen diese Ergebnisse zu geben, in der Hoffnung, dass es ihren Strafverfolgungsbemühungen helfen könnte.“Weitere Co-Autoren der Studie sind David Knapp, Eben Broadbent und Paulo Oliveira vom Department of Global Ecology der Carnegie Institution in Stanford sowie Michael Keller vom USDA Forest Service und der University of New Hampshire. Die Forschung wurde von der Carnegie Institution in Stanford und der NASA unterstützt.