Globales Wissenschaftlerteam ermittelt „Fingerabdruck“ dafür, wie viel Hitze und Dürre für Wälder zu viel sind

Wie heiß ist zu heiß und wie trocken ist zu trocken für die Wälder der Erde? Eine neue Studie eines internationalen Forscherteams fand die Antworten – indem sie jahrzehntelang absterbende Bäume betrachtete.

Gerade in der Zeitschrift erschienen Naturkommunikation, Die Studie erstellt die erste globale Datenbank mit präzise georeferenzierten Waldsterben an 675 Orten, die bis ins Jahr 1970 zurückreichen. Die Studie, die alle bewaldeten Kontinente umfasst, vergleicht diese Informationen dann mit vorhandenen Klimadaten, um die klimatischen Bedingungen von Hitze und Dürre zu bestimmen diese dokumentierten Baumsterblichkeitsepisoden verursacht haben.

„In dieser Studie lassen wir die Wälder der Erde sprechen“, sagte William Hammond, ein Pflanzenökophysiologe der Universität von Florida, der die Studie leitete. „Wir haben Daten aus früheren Studien gesammelt, die dokumentieren, wo und wann Bäume starben, und dann analysiert, wie das Klima während der Sterblichkeitsereignisse im Vergleich zu langfristigen Bedingungen war.“

Nach der Durchführung der Klimaanalyse der beobachteten Waldsterblichkeitsdaten, bemerkte Hammond, tauchte ein Muster auf.

„Was wir herausfanden, war, dass es auf globaler Ebene dieses durchweg heißere, trockenere Muster gab – was wir einen ‚heißer-Dürre-Fingerabdruck‘ nennen – das uns zeigen kann, wie ungewöhnlich heiß oder trocken es werden muss, damit Wälder gefährdet sind des Todes“, sagte Hammond, Assistenzprofessor in der Agrarabteilung der UF/IFAS.

Der Fingerabdruck, sagt er, zeigt, dass Waldsterblichkeitsereignisse immer dann auftraten, wenn die normalerweise heißesten und trockensten Monate des Jahres noch wärmer und trockener wurden.

„Unser Fingerabdruck von heißeren Dürren hat gezeigt, dass die globale Waldsterblichkeit mit verstärkten Klimaextremen zusammenhängt“, sagte Hammond. „Anhand von Klimamodelldaten haben wir geschätzt, wie häufig diese zuvor tödlichen Klimabedingungen bei weiterer Erwärmung im Vergleich zum Klima der vorindustriellen Ära auftreten würden – 22 % häufiger bei plus 2 Grad Celsius (plus 3,6 Grad Fahrenheit) bis 140 % häufiger bei plus 4 Grad Celsius (plus 7,2 Grad Fahrenheit).“

Diese höheren Temperaturen würden mehr als verdoppeln, wie oft Wälder auf der ganzen Welt Dürren erleben, die Bäume töten, fügt er hinzu.

„Pflanzen leisten eine phänomenale Arbeit beim Einfangen und Sequestrieren von Kohlenstoff“, sagte Hammond. „Aber das Absterben der Pflanzen verhindert nicht nur, dass sie diese wichtige Rolle als Kohlenstofffänger erfüllen, Pflanzen beginnen auch, Kohlenstoff freizusetzen, wenn sie zerfallen.“

Hammond sagt, dass es entscheidend ist zu verstehen, wie heiß „zu heiß“ und wie trocken „zu trocken“ ist, wenn man sich teilweise auf Bäume und andere Pflanzen verlässt, um Kohlenstoff einzufangen und zu binden, wie einige vorgeschlagene Klimalösungen nahelegen. „Andernfalls können Sterblichkeitsereignisse, wie sie in unserer Datenbank enthalten sind, geplante Kohlenstoffgewinne zunichte machen.“

Einer der Co-Autoren der Studie, Cuauhtémoc Sáenz-Romero von der Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo in Mexiko, bot ein Beispiel dafür, wie sich die jüngsten Klimamuster auf einen mexikanischen gemäßigten Wald auswirkten.

„In den letzten Jahren ist die trockene und warme Jahreszeit von März bis Mai noch trockener als sonst, aber auch wärmer als je zuvor“, sagte er. „Diese Kombination verursacht viel Stress für die Bäume vor Beginn der nächsten Regenzeit von Juni bis Oktober. Beispielsweise wurden im Jahr 2021 mehr als 8.000 ausgewachsene Bäume im Monarchfalter-Biosphärenreservat in Central von Borkenkäfern getötet Mexiko. Die Wirkung des Pazifikstroms La Niña führte zu trockeneren, wärmeren Bedingungen; eine tödliche Kombination, die Schädlingsausbrüche begünstigte.“

Hammond hat auch eine interaktive Anwendung auf der Website des entwickelt Internationales Baummortalitätsnetzwerk die Datenbank online zu hosten und es anderen zu ermöglichen, zusätzliche Beobachtungen der Waldsterblichkeit an die Datenbank zu übermitteln.

Die Organisation, die unter anderem von Co-Autor Henrik Hartmann vom Max-Planck-Institut in Deutschland gegründet und koordiniert wird, ist eine gemeinsame Anstrengung von Wissenschaftlern auf allen bewaldeten Kontinenten und zielt darauf ab, internationale Forschungsanstrengungen zu Ereignissen des Waldsterbens zu koordinieren. Hammond ist Leiter der Datenverwaltungsgruppe des Netzwerks.

„Wir hoffen, dass dieses Papier ein wenig Dringlichkeit in Bezug auf die Notwendigkeit schafft, die Rolle der Erwärmung auf die Waldsterblichkeit zu verstehen“, sagte Hammond. „Außerdem erwarten wir, dass unsere frei zugängliche Datenbank zusätzliche Studien ermöglichen wird, einschließlich anderer Klima-Fingerabdrücke von lokaler bis regionaler Ebene. Aktuelle Forschungsgemeinschaften für Klimamodellierung und Fernerkundung benötigen bodengestützte Datensätze, um ihre Vorhersagen über wichtige Prozesse wie die Waldsterblichkeit zu validieren . Eines der wirklich wichtigen Elemente dieser Studie war es, all diese Daten zum ersten Mal zusammenzubringen, damit wir eine Frage wie diese auf planetarer Ebene stellen können.“

ERKLÄRER

‚Georeferenziert‘

Anhand von Karten oder Luftbildern ordnen Wissenschaftler ihnen reale Koordinaten zu.

‚Bodenwahrheit‘

Informationen bestätigt oder validiert durch direkte Beobachtung und Messung. Im Falle des maschinellen Lernens bezieht es sich auf die Überprüfung der Ergebnisse auf Richtigkeit.