Die Amazonaswälder werden durch Abholzung und Brände zunehmend fragmentiert. Eine neue Studie, die in Nature Communications veröffentlicht wurde und von Forschern der Universität Helsinki in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern aus aller Welt geleitet wird, verwendet einen neuartigen Ansatz, um die Auswirkungen der Fragmentierung auf die Phänologie der Pflanzen zu quantifizieren. Die Studie zeigt die jährlichen Lebenszyklusereignisse bei Pflanzen vom Knospenaufbruch und der Blattexpansion bis zum Blatt- und Zweigfall. Detaillierte Messungen von terrestrischen LiDAR-Scannern ermöglichten es den Forschern zu verfolgen, wie verschiedene Schichten des Waldes von den sich ändernden Umweltbedingungen aufgrund von Klima und Fragmentierung betroffen sind.
Die Auswirkungen der Erwärmung auf die Wälder Amazoniens
Wenn sich die sehr hohen Treibhausgas- und CO2-Emissionen bis 2050 gegenüber dem heutigen Stand verdoppeln, werden die Höchsttemperaturen im Amazonasgebiet laut dem Sechsten Sachstandsbericht des IPCC bis zum Ende des Jahrhunderts wahrscheinlich an mindestens 150 Tagen im Jahr 35 Grad Celsius überschreiten. Die in Nature Communications veröffentlichte Studie erläutert, warum dies eine schlechte Nachricht für den Amazonas-Regenwald ist. Die Studie zeigt, dass hohe Bäume in Zentralamazonien durch Höchsttemperaturen von über 35 Grad im Unterholz beeinträchtigt werden.
Im August und September werden in vielen Regionen des Amazonasgebiets normalerweise sehr hohe Höchsttemperaturen von über 35 Grad gemessen. Die Baumkronen von alten, intakten Wäldern puffern die hohen Temperaturen im Unterholz in der Regel bis zu einem gewissen Grad ab. Wenn jedoch die Temperaturen in diesen unteren Schichten 35 Grad erreichen, werfen die hohen Bäume ihre Blätter und Äste ab.
„Wenn die Zahl der Tage, an denen diese sehr hohen Temperaturen in den Wäldern registriert werden, ebenfalls zunimmt, könnten die hohen Bäume erheblich leiden“, sagt der Postdoktorand Matheus Nunes, der Hauptautor der Studie.
Der „Atem“ der Erde ist im Fluss
In den tropischen Wäldern gibt es immer noch viele Unsicherheiten hinsichtlich des Zeitpunkts und der Ursachen saisonaler Ereignisse, wie z. B. des Blattabwurfs und des Aufbruchs. Das Verständnis dieser Muster ist von entscheidender Bedeutung, um zu verstehen, wie tropische Ökosysteme auf den Klimawandel reagieren werden.
„Wir haben ein Experiment mit wiederholten Erhebungen mit einem modernen Laserscanner entworfen, um die jahreszeitliche Dynamik der Amazonaswälder zu untersuchen“, sagt Eduardo Maeda, der Projektkoordinator, der von der Academy of Finland finanziert wird.
In den vergangenen Jahrzehnten gab es eine Debatte darüber, ob die Pflanzen im Amazonasgebiet mehr durch Licht oder durch Wasser eingeschränkt werden. Diese Studie liefert den Beweis, dass das Problem komplexer ist, da sie eine hohe Variabilität in den vertikalen Schichten des Waldes aufzeigt. Mit anderen Worten: Die Bäume in den unteren Schichten waren stärker durch das Licht eingeschränkt, während die hohen Bäume in den oberen Schichten am stärksten von den klimatischen Schwankungen betroffen waren.
Waldfragmentierung
Erschwerend kommt hinzu, dass die Studie zeigt, dass die Abholzung der Wälder in der Region die negativen Auswirkungen der Erwärmung noch verschlimmert.
„Die kleinen, fragmentierten Restwälder haben tendenziell heißere Temperaturen im Unterholz, weil mehr Licht in den Wald eindringt“, sagt José Luís Camargo, Mitautor der Studie und Leiter des „Biological Dynamics of Forest Fragments Project“, der weltweit längsten Studie über die Fragmentierung von Lebensräumen in Zentralamazonien.
Die heißeren Temperaturen in diesen verbleibenden Waldfragmenten werden den Druck auf die hohen Bäume weiter erhöhen, was dazu führt, dass die Bäume ihre Blätter und Äste für längere Zeit abwerfen. Derzeit sind schätzungsweise 176.555 km2 der Amazonaswälder von Randeffekten betroffen. Wenn die Abholzung weitergeht und die Wälder noch stärker fragmentiert werden, wird dies wahrscheinlich schwerwiegende Folgen haben und die Art und Weise, wie tropische Ökosysteme atmen, in großem Umfang verändern.
Datum: Februar 17, 2022
Quelle: Universität von Helsinki
Journal Reference:
- Matheus Henrique Nunes, José Luís Campana Camargo, Grégoire Vincent, Kim Calders, Rafael S. Oliveira, Alfredo Huete, Yhasmin Mendes de Moura, Bruce Nelson, Marielle N. Smith, Scott C. Stark, Eduardo Eiji Maeda. Forest fragmentation impacts the seasonality of Amazonian evergreen canopies. Nature Communications, 2022; 13 (1) DOI: 10.1038/s41467-022-28490-7