Globales Team von Wissenschaftlern ermittelt „Fingerabdruck“ dafür, wie viel Hitze und Trockenheit für die Wälder zu viel sind

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Wie heiß ist zu heiß, und wie trocken ist zu trocken für die Wälder der Erde? Eine neue Studie eines internationalen Forscherteams hat die Antworten gefunden – indem es sich jahrzehntelang sterbende Bäume angesehen hat.

Die soeben in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlichte Studie stellt die erste globale Datenbank von genau georeferenzierten Waldsterben-Ereignissen an 675 Orten zusammen, die bis ins Jahr 1970 zurückreichen. Die Studie, die alle bewaldeten Kontinente umfasst, vergleicht diese Informationen dann mit vorhandenen Klimadaten, um die klimatischen Bedingungen in Form von Hitze und Trockenheit zu ermitteln, die diese dokumentierten Baumsterben-Episoden verursacht haben.

„In dieser Studie lassen wir die Wälder der Erde sprechen“, sagte William Hammond, ein Pflanzenökophysiologe der University of Florida, der die Studie leitete. „Wir haben Daten aus früheren Studien gesammelt, die dokumentieren, wo und wann Bäume gestorben sind, und dann analysiert, wie das Klima während der Sterbeereignisse im Vergleich zu den langfristigen Bedingungen war.

Nach der Klimaanalyse der beobachteten Waldsterblichkeitsdaten stellte Hammond fest, dass sich ein Muster ergab.

„Wir haben festgestellt, dass es auf globaler Ebene ein gleichbleibend heißes und trockenes Muster gibt, das wir als ‚Fingerabdruck der Trockenheit‘ bezeichnen und das uns zeigt, wie ungewöhnlich heiß oder trocken es werden muss, damit Wälder vom Absterben bedroht sind“, so Hammond, Assistenzprofessor an der UF/IFAS-Abteilung für Agronomie.

Der Fingerabdruck zeige, dass das Waldsterben immer dann eintrat, wenn die typischerweise heißesten und trockensten Monate des Jahres noch wärmer und trockener wurden.

„Unser Fingerabdruck der Heißtrockenheit zeigt, dass die globale Waldsterblichkeit mit verstärkten Klimaextremen zusammenhängt“, so Hammond. „Anhand von Klimamodelldaten schätzten wir ab, wie häufig diese bisher tödlichen Klimabedingungen bei einer weiteren Erwärmung im Vergleich zum vorindustriellen Klima auftreten würden – 22 % häufiger bei plus 2 Grad Celsius (plus 3,6 Grad Fahrenheit) und 140 % häufiger bei plus 4 Grad Celsius (plus 7,2 Grad Fahrenheit).

Diese höheren Temperaturen würden die Häufigkeit von baumschädigenden Dürreperioden in den Wäldern der Welt mehr als verdoppeln, fügt er hinzu.

„Pflanzen leisten phänomenale Arbeit bei der Aufnahme und Bindung von Kohlenstoff“, so Hammond. „Das Absterben der Pflanzen verhindert nicht nur, dass sie diese kritische Funktion der Kohlenstoffbindung erfüllen, sondern die Pflanzen beginnen auch, Kohlenstoff freizusetzen, wenn sie verrotten.

Hammond sagt, dass es, wenn man sich zum Teil auf Bäume und andere Pflanzen verlässt, um Kohlenstoff zu binden und zu speichern, wie es einige vorgeschlagene Klimalösungen vorschlagen, entscheidend ist, zu verstehen, wie heiß „zu heiß“ ist und wie trocken „zu trocken“ ist. „Andernfalls könnten Sterbeereignisse, wie die in unserer Datenbank enthaltenen, die geplanten Kohlenstoffgewinne zunichte machen.

Einer der Mitautoren der Studie, Cuauhtémoc Sáenz-Romero von der Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo in Mexiko, gab ein Beispiel dafür, wie sich die jüngsten Klimamuster auf einen mexikanischen Wald der gemäßigten Zone auswirkten.

„In den letzten Jahren ist die trockene und warme Jahreszeit von März bis Mai noch trockener als sonst, aber auch wärmer als je zuvor“, sagte er. „Diese Kombination führt zu einer starken Belastung der Bäume, bevor die nächste Regenzeit von Juni bis Oktober einsetzt. So wurden beispielsweise im Jahr 2021 im Biosphärenreservat der Monarchfalter in Zentralmexiko mehr als 8.000 ausgewachsene Bäume von Borkenkäfern getötet. Die Auswirkungen der La-Niña-Pazifikströmung führten zu trockeneren, wärmeren Bedingungen; eine tödliche Kombination, die den Ausbruch der Schädlinge begünstigte.“

Hammond hat auch eine interaktive Anwendung auf der Website des International Tree Mortality Network entwickelt, um die Datenbank online zu hosten und anderen die Möglichkeit zu geben, zusätzliche Beobachtungen von Waldsterben in die Datenbank einzugeben.

Die Organisation, die unter anderem von Mitautor Henrik Hartmann vom Max-Planck-Institut in Deutschland gegründet und koordiniert wurde, ist ein Zusammenschluss von Wissenschaftlern aus allen bewaldeten Kontinenten mit dem Ziel, die internationalen Forschungsbemühungen zum Waldsterben zu koordinieren. Hammond ist der Leiter der Datenverwaltungsgruppe des Netzwerks.

Datum: April 5, 2022
Quelle: Universität von Florida


Journal Reference:

  1. William M. Hammond, A. Park Williams, John T. Abatzoglou, Henry D. Adams, Tamir Klein, Rosana López, Cuauhtémoc Sáenz-Romero, Henrik Hartmann, David D. Breshears, Craig D. Allen. Global field observations of tree die-off reveal hotter-drought fingerprint for Earth’s forestsNature Communications, 2022; 13 (1) DOI: 10.1038/s41467-022-29289-2