Jahresringe zeigen eingeschränktes globales Waldwachstum durch Wasserverlust

Die abnehmende Wasserverfügbarkeit in einem wärmer werdenden Klima hindert laut neuer Forschung das Baumwachstum.

Klimawandel und Umwelt

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Neue Strategien, die auf Umweltschutz und Nachhaltigkeit abzielen, spielen eine herausragende Rolle, um den Verlust an Biodiversität aufzufangen, der in ganz Europa und der restlichen Welt zu verzeichnen ist. Die Analyse der Reaktion von Tieren und Pflanzen könnte dazu beitragen, die Bewirtschaftung für die Funktionsweise des Ökosystems und die Erbringung seiner Dienstleistungen zu verbessern.

Ein internationales Forscherteam hat gezeigt, dass dem Baumwachstum durch Wasser mehr Grenzen gesetzt sind als durch Temperaturen, insbesondere in nördlichen Klimazonen und in Höhenlagen. Das Team, das über das EU-finanzierte Projekt BACI (Detecting changes in essential ecosystem and biodiversity properties – towards a Biosphere Atmosphere Change Index: BACI) mit unterstützt wurde, veröffentlichte seine Erkenntnisse in der Fachzeitschrift „Science Advances“.

„In dieser Studie zielen wir darauf ab, die fehlende empirische Grundlage für die Reaktion des Baumwachstums auf die Klimavariabilität in gemäßigten und borealen Waldgesellschaften zu liefern. Zum Erreichen dieses beispiellosen räumlichen Maßstabs nutzten wir ein globales Netzwerk von kreuzdatierten Daten von 2710 Standorten, die sich auf die Ausdehnung der Jahresringe beziehen“, sagten die Forscher. „An jedem Standort quantifizierten wir die Reaktion der zwischenjährlichen Variabilität im Baumwachstum anhand von vier Klimaparametern (nachfolgend ,Klimareaktion‘)“, führten die Forscher weiter aus.

Die Variablen wurden über zwei Zeiträume von jeweils 30 Jahren untersucht, von 1930 bis 1960 und von 1960 bis 1990. „Diese Parameter wurden als Kennzahlen für die Verfügbarkeit von Energie [Temperatur (T)] und Wasser [Niederschlag (N)], atmosphärischen Wasserbedarf [Dampfdruckdifferenz (VPD)] sowie Dürre [Standardized Precipitation Evapotranspiration Index (SPEI)] verwendet.“

Die Forscher wiesen darauf hin, dass „Bäumen durch den atmosphärischen Wasserbedarf nahezu weltweit mehr Grenzen gesetzt sind. Diese Veränderungen traten bei milder Erwärmung auf und wir gehen davon aus, dass der anhaltende Klimawandel eine größere Umverteilung in Wachstumsreaktionen auf das Klima auslösen wird.“

Änderungen in der Klimareaktion

Laut einer Pressemitteilung der University of Arizona bildete das Team diese Parameter für die beiden Zeiträume „auf einem Raster ab, das die gemäßigten und borealen Regionen der Welt erfasst. Durch das Hinzufügen von Jahresringdaten auf der Karte konnten die Wissenschaftler feststellen, ob die Klimaveränderungen während des 20. Jahrhunderts den Wachstumsveränderungen der Bäume weltweit entsprachen.“ In der gleichen Pressemitteilung sagte Mitverfasser David Frank: „Anfang des 20. Jahrhunderts sahen wir Bereiche, in denen das Wachstum durch Temperaturen begrenzt war. Jetzt sehen wir jedoch eine Verlagerung in Richtung einer Feuchtigkeit-Dürre-Begrenzung.“

Bei einem Vergleich der beiden 30-Jahres-Zeiträume „stieg die durchschnittliche Temperatur um 0,9 Grad F (0,5 Grad Celsius) und die Landfläche, auf der das Baumwachstum vor allem durch die Temperatur begrenzt war, schrumpfte um 3,3 Mio. Quadratmeilen (8,7 Mio. Quadratkilometer), ein Gebiet von der Größe Brasiliens“, heißt es in der Pressemitteilung.

Laut der Pressemitteilung war Hauptverfasser Flurin Babst „überrascht, dass eine solch geringe Temperaturveränderung zu einer Veränderung eines solch großen Baumgebiets von temperaturbegrenzt zu wasserbegrenzt führen würde.“ Er sagte: „Das ist weitaus mehr als ich erwartet hatte.“ Sein Kollege Frank fügte hinzu: „Ein reduziertes Wachstum ist ein Indiz für mehr Pflanzenstress – der mit Mortalität in Verbindung gebracht werden kann.“

Das Projekt BACI wurde 2015 gestartet, „um das noch unerschlossene Potenzial bestehender und raumgestützter Erdbeobachtungen zu erschließen“, wie es auf der Projektwebsite heißt. „In Verbindung mit Bodendaten werden wir somit neue essenzielle Ökosystem-Variablen ableiten und Änderungen in der Funktionsweise des Ökosystems erkennen können.“

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