Den Wald und die Bäume sehen: Demografik und Artenmerkmale kombinieren
Wälder sind ein integraler Bestandteil des Kohlenstoffkreislaufs und dienen als Netto-CO2-Senke, die etwa das 1,5- Fache der jährlichen Emissionen der Vereinigten Staaten aufnehmen können. In tropischen Regenwäldern wird das meiste CO2 für lange Zeit in der Vegetation über der Erde gebunden und gespeichert. Dieser Speicher wächst, wenn die Bäume wachsen, und schrumpft, wenn sie sterben. Durch den globalen Klimawandel leidet die Kapazität der Wälder zur CO2-Bindung. Es bedarf mehr Wissen über die Reaktion der tropischen Regenwälder – ihrer Zusammensetzung, Dynamik und Funktionen – auf den Klimawandel, um Zukunftsszenarien korrekt hervorzusagen. Mit Unterstützung der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen (MSCA) wurde im Projekt TropDemTrait das Wachstum und die Sterblichkeit der Bäume als Reaktion auf Klimastressoren in feuchten Tropengebieten begutachtet. Dabei wurden Informationen zur Demografie und den Merkmalen kombiniert.
Indizien für die Demografie von Bäumen in langlebigen tropischen Regenwäldern
Die Bäume in Tropengebieten können Jahrhunderte alt werden, doch Aufzeichnungen werden erst seit etwa fünf Jahrzehnten verfasst, sodass nur ein winziger Blick in ihren Lebenszyklus möglich ist. „Wir müssen unbedingt Indizien für die Demografie der Bäume finden, die auf längere Zeitskalen ausgeweitet werden können, insbesondere in vielfältigen tropischen Regenwäldern. Funktionelle Merkmale (morphologische, chemische, physiologische und phänologische Eigenschaften der Bäume) können bei vielen Arten leicht erfasst werden, um Informationen zu Unterschieden beim Wachstum und der Sterblichkeit abzuleiten“, erklärt die MSCA-Leiterin Claire Fortunel vom Nationalen Forschungsinstitut für nachhaltige Entwicklung (IRD).
Demografik und Reaktionen je nach Baumart
Der MSCA-Stipendiat David Bauman vom IRD stimmt dem zu: „Es ist wichtig, die Reaktionen auf Umweltveränderungen auf Ebene des Waldes und einzelner Arten zu betrachten, um mehr über die Zukunft der tropischen Regenwälder zu erfahren.“ Das TropDemTrait-Team nutzte einen einzigartigen Datensatz zu allen Tropengebieten, der durch die Zusammenarbeit vieler Parteien entstand, die über Jahrzehnte Daten zur Demografie und den Eigenschaften der Bäume erhoben. Ausgehend von diesem Datensatz entwickelte das Team leistungsstarke analytische Ansätze, um den Einfluss klimatischer Triebkräfte auf die Demografie der tropischen Regenwälder zu prüfen. Durch die Kombination modernster demografischer Modelle mit einem formalen Analyserahmen zu Kausalzusammenhängen kann die Genauigkeit der Zukunftsszenarien verbessert werden.
Auswirkungen des Klimas auf tropische Regenwälder und Bäume
„Wir konnten nachweisen, dass das Baumwachstum mit zunehmend wärmeren und trockeneren Bedingungen nachlässt, ohne merkliche Unterschiede zwischen den einzelnen Tropengebieten. Wärmere tropische Regenwälder wiesen mit zunehmenden Temperaturabweichungen einen stärkeren Wachstumsrückgang auf als die vergleichsweise kühleren Regenwälder“, so Bauman. Bauman hat die feuchten Regenwälder Australiens untersucht – 20 Waldparzellen werden seit über 50 Jahren aufgezeichnet – und fand heraus, dass die Sterblichkeit sich seit Mitte bis Ende der 1980er Jahre in allen Parzellen und bei den meisten Arten knapp verdoppelt hat. Diese Sterblichkeit konnte durch mehr Baumwachstum und das Pflanzen neuer Bäume nicht aufgehalten werden, sodass diese Wälder vermutlich mehr CO2 verloren als aufgenommen haben. Die Arbeit zum Zusammenhang zwischen Merkmalen einzelner Arten und dem Wachstum und der Sterblichkeit aufgrund von Klimastressoren läuft noch. Aus den bisherigen Ergebnissen lässt sich ableiten, dass das Wissen und die Vorhersagen zu unterschiedlichen demografischen Reaktionen der Arten auf die Umwelt mit mehr Erkenntnissen zu den Merkmalen ausgebaut werden können. „Bäume sind Strukturelemente der Vielfalt und Funktionsweise von Wäldern. Wir wissen noch immer nur wenig darüber, wie sie leben und sterben, insbesondere in sehr vielfältigen tropischen Regenwäldern. Die Arbeiten der Forschungsgemeinde zur Überwachung und Aufzeichnung dieser Ökosysteme sind wichtig, um das kollektive Wissen zu den Mechanismen, die die Grundlage der Vielfalt und Funktionsweise bilden, und auch die Zukunftsszenarien zu tropischen Regenwäldern zu erweitern“, schließt Bauman. Bauman ist nach Projektende Fortunels Gruppe als Nachwuchsforscher beigetreten, sein Beitrag zu diesen Bemühungen wird als weiter zunehmen und sich als nützlich erweisen.
Schlüsselbegriffe
TropDemTrait, tropische Regenwälder, Bäume, Baumwachstum, CO2, Klimastressoren, Baumdemografie, demografische Modelle, kausale Inferenz, Klimawandel, Klimatreiber, Baumsterblichkeit
