Eine neue Studie erscheint heute in der ersten Ausgabe von Umweltforschung: Ökologie bewertete Auswirkungen vergangener und aktueller Klimaschwankungen auf die globale Waldproduktivität. Die Arbeit hebt sensible Regionen hervor, in denen Wälder möglicherweise am stärksten gefährdet sind, wenn sich der Planet erwärmt und die Temperaturen extremer werden. Der Rahmen kann dabei helfen, Prioritäten für den Naturschutz festzulegen, Bemühungen zur Anpassung der Wälder zu unterstützen und die CO2-Bilanzierung zu verbessern.
Hauptautor Winslow Hansen, Waldökologe am Cary Institute of Ecosystem Studies, sagt, dass „globale Klimamuster immer variabler werden. Das bedeutet mehr Extreme, die die Gesundheit und Produktivität der Wälder bedrohen. Sie sagen, dass Widrigkeiten dich stärker machen. Hier waren wir im Wesentlichen Testen Sie dieses Sprichwort für Bäume. Sind bewaldete Regionen, die in der Vergangenheit wechselhafteren Bedingungen ausgesetzt waren, besser darauf vorbereitet, wechselhaftes Klima jetzt und in Zukunft zu tolerieren?
Das Team untersuchte globale Klimaaufzeichnungen für zwei 20-jährige Studienzeiträume, 1950-1969 und 2000-2019, um regionale Trends in der Klimavariabilität zu identifizieren. Zu den Aufzeichnungen gehörten die monatlichen Durchschnitts-, Mindest- und Höchsttemperaturen, der Gesamtniederschlag und das mittlere Dampfdruckdefizit (ein Maß dafür, wie trocken die Luft ist). Globale Daten wurden mit einer räumlichen Auflösung von 0,5° gerastert.
Um die Produktivität moderner Wälder zu bewerten, verwendeten die Forscher globale Vegetationsdaten, die von den MODIS-Satelliten der NASA erfasst wurden. Der „Enhanced Vegetation Index“ (EVI) ist ein von Satelliten abgeleitetes Maß für die „Grünheit“, das ein zuverlässiger Indikator für die Blattbedeckung und die Waldproduktivität ist. Die MODIS-Satelliten „Aqua“ und „Terra“ erstellen alle acht Tage eine globale Karte der Vegetationsbedeckung.
Durch die Kopplung von Klimadaten mit Satellitenaufzeichnungen von Wäldern konnten sie beurteilen, wie Klimaschwankungen in der Vergangenheit und Gegenwart die aktuelle Waldproduktivität beeinflussen. Sie fanden heraus, dass Regionen, in denen die Temperatur in der Vergangenheit stärker schwankte, auch heute noch stärkere Temperaturschwankungen aufweisen. Wälder in diesen Regionen tolerieren diese zunehmende Variabilität tendenziell besser.
Hansen sagt, dass ihre „Ergebnisse zeigen, dass historische Temperaturschwankungen Auswirkungen auf die aktuelle Waldproduktivität haben. An Orten, an denen die historische Temperaturschwankung 0,66 °C höher war als der globale Durchschnitt, reagierten Wälder 19-mal weniger empfindlich auf aktuelle Temperaturschwankungen. Dieser Trend galt weltweit , mit wichtigen Unterschieden zwischen Biomen.“
Co-Autorin Naomi Schwartz von der University of British Columbia sagt: „Wir sehen globale Temperaturänderungen auf zwei verschiedene Arten: Die Durchschnittstemperaturen steigen und die Temperatur wird von Jahr zu Jahr variabler. Diese Indikatoren ändern sich mit unterschiedlicher Intensität in verschiedenen Regionen An manchen Orten hat eine steigende Durchschnittstemperatur wahrscheinlich größere Auswirkungen auf die Wälder als eine zunehmende Temperaturschwankung von Jahr zu Jahr und umgekehrt.
Hansen erklärt: „Während Klimamodelle für das 21. Jahrhundert eine relativ bescheidene Gesamterwärmung in den Tropen vorhersagen, wird erwartet, dass die Temperaturschwankungen von Jahr zu Jahr erheblich zunehmen werden mittlere Temperaturen.
„Eine andere Geschichte spielt sich im borealen Waldbiom ab, wo erwartet wird, dass die Temperaturschwankungen von Jahr zu Jahr im Vergleich zu früheren Bedingungen moderat zunehmen, aber die Durchschnittstemperatur mindestens doppelt so hoch ist wie der globale Durchschnitt. Dekadische Erwärmungstrends und verschärfende Auswirkungen bei Bränden und Insektenbefall, können boreale Wälder mehr bedrohen als zwischenjährliche Temperaturschwankungen.“
Die Ergebnisse zeigen, dass Altlasten vergangener Temperaturschwankungen prägen, wie Wälder heute auf Temperaturschwankungen reagieren. Das Gleiche galt jedoch nicht für die Waldreaktionen auf Schwankungen bei Niederschlägen und Dampfdruckdefiziten. Dies kann auf physiologische Kompromisse zurückzuführen sein, die der Art und Weise innewohnen, wie Bäume mit Trockenheit umgehen.
Hansen sagt: „Wir stellen uns den Klimawandel oft als ein monolithisches Phänomen vor. Aber in Wirklichkeit verändert sich das Klima gleichzeitig auf viele verschiedene Arten, und wir erwarten, dass dies wirklich unterschiedliche Auswirkungen auf Ökosysteme, einschließlich Wälder, haben wird Anpassungsstrategien müssen entwickelt werden, die die nuancierten Auswirkungen des Klimawandels berücksichtigen.“
Die Analyse identifizierte auch empfindliche „Hotspots“ in allen Biomen, was auf Waldnester hinweist, die einem größeren Risiko ausgesetzt sind. Dazu gehören boreale Wälder im östlichen Nordamerika, gemäßigte Wälder im Süden und Südosten der Vereinigten Staaten, gemäßigte Wälder in Asien und tropische Wälder im südlichen Amazonas.
Hansen kommt zu dem Schluss, dass „da die Klimabedingungen immer variabler werden, es dringend erforderlich ist, festzustellen, wo und wie sich Wälder verändern Einwohner und die wesentlichen Dienstleistungen, die sie erbringen.“
Winslow D. Hansen et al., Globale Wälder werden durch die Hinterlassenschaften vergangener zwischenjährlicher Temperaturschwankungen beeinflusst, Umweltforschung: Ökologie (2022). DOI: 10.1088/2752-664X/ac6e4a