Zunehmende Hitze und Trockenheit beeinträchtigen tropische Bäume

Lange Zeit gingen Ökologen davon aus, dass es bei tropischen Bäumen keine Jahresringe gibt, weil es in der Umgebung der Bäume keine Temperatur- und Regenschwankungen gibt. Doch in den letzten Jahrzehnten wurde die Bildung von Jahresringen bei Hunderten von tropischen Baumarten nachgewiesen, die empfindlich auf Trockenheit reagieren und in der Regel jedes Jahr mindestens ein oder zwei Monate mit leicht verringerten Niederschlägen erleben.

Wenn Wissenschaftler besser verstehen, wie tropische Bäume auf ungewöhnlich trockene und warme Bedingungen reagieren, können sie besser vorhersagen, wie diese Bäume vom Klimawandel betroffen sein werden.

Eine neue Studie, an der Forscher der University of Arizona mitgewirkt haben und die in Nature Geoscience veröffentlicht wurde, hat ergeben, dass das Stammwachstum tropischer Bäume in Jahren, in denen die Trockenzeit trockener und wärmer als normal ist, reduziert ist. In der Studie werden die Tropen so definiert, dass sie auch die Subtropen einschließen – also alles zwischen 30 Grad nördlicher Breite und 30 Grad südlicher Breite.

Die Forscher fanden auch heraus, dass die Auswirkungen trockenerer und wärmerer Jahre in den trockeneren oder wärmeren Regionen der Tropen dramatischer sind. Dies deutet darauf hin, dass der Klimawandel die Empfindlichkeit der tropischen Bäume gegenüber Klimaschwankungen erhöhen könnte. Es wird erwartet, dass die Temperaturen an den untersuchten Standorten in Zukunft um ein halbes Grad Celsius pro Jahrzehnt steigen werden.

Die Ergebnisse der Studie tragen dazu bei, die großen Schwankungen bei der Kohlenstoffaufnahme durch die tropische Vegetation weltweit zu erklären. Modellsimulationen zeigen, dass die tropische Vegetation in wärmeren oder trockeneren Jahren weniger wächst und daher weniger Kohlendioxid aus der Atmosphäre aufnimmt. Bisher fehlte es jedoch an tatsächlichen Messungen des Vegetationswachstums.

Die Forschung zeigt, dass ein langsameres Wachstum das Risiko des aktuellen Baumsterbens erhöht, so dass die tropische Vegetation möglicherweise häufiger zu einer Quelle von Kohlendioxid wird, anstatt dieses Treibhausgas, das den Klimawandel verursacht, zu absorbieren.

“Diese (tropischen) Baumringe enthalten eine Fülle von Informationen über die Wachstumsgeschichte der Bäume”, so der Hauptautor der Studie, Pieter Zuidema von der Wageningen University & Research in den Niederlanden. “In dieser Studie schöpfen wir dieses Potenzial aus. Zum ersten Mal erhalten wir ein pantropisches Bild davon, wie das Wachstum tropischer Bäume auf Klimaschwankungen reagiert”.

Die Studie war ein internationales Gemeinschaftsprojekt, an dem auch die Dendrochronologin Valerie Trouet von der University of Arizona, Professorin im Labor für Baumringforschung, und Flurin Babst, Assistenzprofessor an der UArizona School of Natural Resources and the Environment, beteiligt waren. Die Ergebnisse basieren auf einem neuen globalen Netzwerk, das von den Mitarbeitern geschaffen wurde und über 14.000 Jahrringdatenreihen von 350 Standorten in 30 tropischen und subtropischen Ländern umfasst.

Die Autoren waren überrascht, dass sich das Klima in der Trockenzeit stärker auf das Baumwachstum auswirkt als in der Regenzeit.

“Wir wissen, dass die Photosynthese und die Holzproduktion tropischer Bäume im Allgemeinen während der Regenzeit ihren Höhepunkt erreichen”, so Trouet. “Warum also hängen die jährlichen Schwankungen des Stammwachstums von der Trockenzeit ab? Das hat uns überrascht und verblüfft. Unsere Erklärung ist, dass das Wasser in Jahren mit feuchteren oder kühleren Trockenzeiten über einen längeren Zeitraum verfügbar ist. Einfach ausgedrückt: Die Wachstumsperiode ist länger. Dies führt dann zu einem stärkeren Stammwachstum.

Die Studie füllt auch eine wichtige Lücke in den Daten der Jahresringe.

“Weltkarten, auf denen die Standorte von Jahrringstudien verzeichnet sind, weisen in der Regel ein Loch in der Mitte auf, nämlich in den Tropen”, so Zuidema. “Unser Netzwerk füllt diese tropische Datenlücke”.

Die Baumringdaten von mehr als 100 Studienstandorten wurden in die International Tree-ring Databank, die globale Datenbank für Baumringdaten, hochgeladen.

“Auf diese Weise werden die von uns zusammengetragenen Jahrringdaten für jedermann frei zugänglich sein”, so Zuidema.

Datum: März 31, 2022
Quelle: Universität von Arizona


Journal Reference:

  1. Pieter A. Zuidema, Flurin Babst, Peter Groenendijk, Valerie Trouet, Abrham Abiyu, Rodolfo Acuña-Soto, Eduardo Adenesky-Filho, Raquel Alfaro-Sánchez, José Roberto Vieira Aragão, Gabriel Assis-Pereira, Xue Bai, Ana Carolina Barbosa, Giovanna Battipaglia, Hans Beeckman, Paulo Cesar Botosso, Tim Bradley, Achim Bräuning, Roel Brienen, Brendan M. Buckley, J. Julio Camarero, Ana Carvalho, Gregório Ceccantini, Librado R. Centeno-Erguera, Julián Cerano-Paredes, Álvaro Agustín Chávez-Durán, Bruno Barçante Ladvocat Cintra, Malcolm K. Cleaveland, Camille Couralet, Rosanne D’Arrigo, Jorge Ignacio del Valle, Oliver Dünisch, Brian J. Enquist, Karin Esemann-Quadros, Zewdu Eshetu, Ze-Xin Fan, M. Eugenia Ferrero, Esther Fichtler, Claudia Fontana, Kainana S. Francisco, Aster Gebrekirstos, Emanuel Gloor, Daniela Granato-Souza, Kristof Haneca, Grant Logan Harley, Ingo Heinrich, Gerd Helle, Janet G. Inga, Mahmuda Islam, Yu-mei Jiang, Mark Kaib, Zakia Hassan Khamisi, Marcin Koprowski, Bart Kruijt, Eva Layme, Rik Leemans, A. Joshua Leffler, Claudio Sergio Lisi, Neil J. Loader, Giuliano Maselli Locosselli, Lidio Lopez, María I. López-Hernández, José Luís Penetra Cerveira Lousada, Hooz A. Mendivelso, Mulugeta Mokria, Valdinez Ribeiro Montóia, Eddy Moors, Cristina Nabais, Justine Ngoma, Francisco de Carvalho Nogueira Júnior, Juliano Morales Oliveira, Gabriela Morais Olmedo, Mariana Alves Pagotto, Shankar Panthi, Gonzalo Pérez-De-Lis, Darwin Pucha-Cofrep, Nathsuda Pumijumnong, Mizanur Rahman, Jorge Andres Ramirez, Edilson Jimmy Requena-Rojas, Adauto de Souza Ribeiro, Iain Robertson, Fidel Alejandro Roig, Ernesto Alonso Rubio-Camacho, Ute Sass-Klaassen, Jochen Schöngart, Paul R. Sheppard, Franziska Slotta, James H. Speer, Matthew D. Therrell, Benjamin Toirambe, Mario Tomazello-Filho, Max C. A. Torbenson, Ramzi Touchan, Alejandro Venegas-González, Ricardo Villalba, Jose Villanueva-Diaz, Royd Vinya, Mart Vlam, Tommy Wils, Zhe-Kun Zhou. Tropical tree growth driven by dry-season climate variabilityNature Geoscience, 2022; DOI: 10.1038/s41561-022-00911-8

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