Tropenwälder nähern sich kritischen Temperaturschwellen

Laut einer Studie vom Donnerstag treibt die globale Erwärmung die grünen Blätterdächer der Tropen nahe an Temperaturen heran, bei denen sie Sonnenlicht und CO2 nicht mehr in Energie umwandeln können, und droht der völlige Zusammenbruch, wenn das Thermometer weiter steigt.

Ein winziger Prozentsatz der oberen Blätter des Blätterdachs hat diese Schwelle bereits überschritten und Temperaturen erreicht, die so hoch sind – über 47 Grad Celsius –, dass die Photosynthese verhindert wird, heißt es in der Studie Natur gemeldet.

Derzeit überschreiten einige Blätter solche kritischen Temperaturen nur in 0,01 Prozent der Fälle, aber die Auswirkungen könnten schnell zunehmen, da sich Blätter schneller erwärmen als Luft, sagten die Forscher.

„Man erwärmt die Luft um zwei bis drei Grad und die tatsächliche Obertemperatur dieser Blätter steigt um acht Grad“, sagte Hauptautor Christopher Doughty von der Northern Arizona University gegenüber Journalisten.

Wenn sich die durchschnittliche Oberflächentemperatur des Tropenwaldes um 4 °C über das aktuelle Niveau erwärmt – was weithin als Worst-Case-Szenario angesehen wird – „rechnen wir mit dem möglichen völligen Absterben der Blätter“, sagte er.

Die neuen Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass das Absterben von Blättern ein neuer Faktor für den vorhergesagten „Wendepunkt“ sein könnte, an dem tropische Wälder aufgrund des Klimawandels und der Abholzung in savannenähnliche Landschaften übergehen.

Wenn die Lufttemperatur unvermindert um 0,03 °C pro Jahr ansteigt, so prognostizierte die Studie, könnte es in etwas mehr als einem Jahrhundert zu einem Massensterben unter den Baumkronen kommen.

Doughty und sein Team verwendeten Daten des NASA-Satelliten ECOSTRESS, der zur Messung der Pflanzentemperaturen entwickelt wurde, und validierten sie durch Bodenbeobachtungen, die teilweise auf an einzelnen Blättern angebrachten Sensoren basierten.

Erhöhtes Baumsterben

Es gebe weiterhin Unsicherheiten darüber, wie sich hohe Blatttemperaturen auf den Wald als Ganzes auswirken könnten, warnten die Wissenschaftler.

„Ob Sie es glauben oder nicht, wir wissen nicht besonders viel darüber, warum Bäume sterben“, sagte Co-Autor Gregory Goldsmith von der Chapman University.

Man müsse kein Wissenschaftler sein, um zu wissen, dass ein Baum stirbt, wenn er seine Wurzeln verliert, sagte er.

Aber die Wechselwirkungen und Rückwirkungen zwischen Hitze und Dürre – sowie Wasser und Temperatur – auf die allgemeine Baumgesundheit sind nicht so klar.

Das vollständige Absterben der Blätter muss nicht unbedingt das vollständige Absterben der Bäume bedeuten.

Die kritische Temperatur, bei der Blätter braun werden und absterben, kann je nach Art ebenfalls unterschiedlich sein, abhängig von der Größe und Dicke ihrer Blätter und der Breite ihres Blätterdachs.

Aber es gibt bereits besorgniserregende Anzeichen. Im Amazonasgebiet, wo die Temperaturen höher sind als in anderen tropischen Wäldern, ist die Rate des Baumsterbens in den letzten Jahrzehnten gestiegen.

„Im Amazonasgebiet ist die Sterblichkeit derzeit höher als in Zentralafrika, und das könnte möglicherweise an den hohen Temperaturen liegen, die wir dort gesehen haben“, sagte Doughty.

Es hat sich auch gezeigt, dass die zunehmende Fragmentierung der Wälder durch Abholzung die verbleibenden Waldgebiete wärmer macht.

Tropische Biome umfassen 45 Prozent der Wälder der Erde und spielen eine übergroße Rolle bei der Absorption der vom Menschen verursachten Kohlenstoffverschmutzung.

Nach Angaben des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderungen (IPCC) beherbergen sie mit mindestens 40.000 verschiedenen Baumarten auch die Hälfte oder mehr der pflanzlichen Artenvielfalt der Welt.

Die Tatsache, dass einige Blätter bei den aktuellen Temperaturen überhitzen, sei ein „Kanarienvogel in der Kohlenmine“, sagte der leitende Autor Joshua Fisher von der Chapman University.

„Man möchte in der Lage sein, etwas zu erkennen, bevor es sich ausbreitet“, sagte er.

„Die Tatsache, dass wir das jetzt tun können, gibt uns die Möglichkeit, als kollektive Gesellschaft tatsächlich etwas zu tun.“

Wissenschaftler, die nicht an der Studie beteiligt waren, sagten, sie solle als Warnung dienen, dass die Fähigkeit der Natur, sich an den Klimawandel anzupassen, Grenzen habe.

„Es stimmt, dass Bäume und andere Arten von Vegetation Emissionen absorbieren und für Kühlung sorgen können“, kommentierte Leslie Mabon, Dozent für Umweltsysteme an der Open University.

„Diese Studie zeigt jedoch, dass ohne konzertierte Maßnahmen des Menschen zur Reduzierung der Emissionen und zur Begrenzung der globalen Erwärmung bei gleichzeitigem Schutz und Verbesserung der Natur einige Funktionen der Natur bei höheren Temperaturen möglicherweise zusammenbrechen.“

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