Langfristige Satellitendaten zeigen einen erheblichen Kühleffekt der Vegetation auf die Landoberflächentemperatur. Die sengende Hitze der Arabischen Halbinsel führt dazu, dass die Bevölkerung anfällig für Hitzestress ist. Da die Temperaturen weiter steigen, sind wirksame Strategien dringend erforderlich, um die Auswirkungen des Klimawandels in der Region abzumildern und sich an sie anzupassen.
Ein vielversprechender Ansatz ist die Begrünung von Trockengebieten, die nachweislich das Oberflächenklima in mehreren Regionen verändert. Die Überwachung des Einflusses der Vegetation auf die Oberflächentemperatur ist wichtig, wie der KAUST-Klimatologe Matteo Zampieri erklärt.
„Da die Vegetation im Vergleich zur Wüste mehr Sonnenenergie absorbiert, verringert sie das Reflexionsvermögen (Albedo) der Landoberfläche. Dies wiederum erhöht die Temperatur der Landoberfläche in Gebieten mit begrenztem Wasser. Somit ergibt sich im Vergleich ein Gleichgewicht zwischen erhöhter Evapotranspiration und verringerter Albedo „Die Auswirkungen auf den nackten Boden bestimmen das Ergebnis der Begrünungsbemühungen“, sagt er.
„Die Ergebnisse können variieren, abhängig von der Wasserverfügbarkeit für Pflanzen sowie spezifischen physiologischen Prozessen dürreadaptierter Pflanzenarten. Während einige Fälle von Wüstenbegrünung zu einer Abkühlung der Oberfläche führen können, können andere tatsächlich zu einer Oberflächenerwärmung führen“, warnt Zampieri.
Um die Auswirkungen der bewirtschafteten Vegetation zu untersuchen, verwendeten die Forscher Satellitendaten, um die Oberflächentemperaturunterschiede zwischen bepflanzten Flächen und nacktem Boden an fünf Standorten zu vergleichen, die die wichtigsten Agrarregionen Saudi-Arabiens repräsentieren. Sie nutzten auch einen Standort in Al-Qirw mit einer Vegetationsmischung, die durch Pivot-Bewässerung erhalten blieb. Sie analysierten die Daten von Al-Qirw, wo Temperaturunterschiede zwischen bewachsenem und nacktem Boden nicht durch Höhenunterschiede beeinflusst werden.
Mithilfe der Satellitendaten wurden täglich Statistiken erstellt, die die Veränderungen der Durchschnittstemperatur über Grünflächen und den Einfluss der Vegetation auf die Temperaturvariabilität zeigten.
Ein normalisierter Differenzvegetationsindex (NDVI) wurde als Indikator für das Vorhandensein und die Stärke der Vegetation verwendet, und die Landoberflächentemperatur (LST) während Tag und Nacht wurde verwendet, um die Auswirkungen der Vegetation auf das Oberflächenklima abzuschätzen.
In Al-Qirw unterschied sich der jährliche mittlere LST erheblich zwischen den bepflanzten Flächen und dem nackten Boden. Zwischen 2010 und 2017 war die Tages-LST innerhalb des mit Vegetation bedeckten Bereichs etwa 4 °C kühler als im umgebenden nackten Boden.
An heißeren Tagen sorgt die Vegetation für einen zusätzlichen Kühleffekt. Diese Ergebnisse korrespondierten mit einem Anstieg des NDVI im bewachsenen Gebiet. Nach 2017 sank der NDVI plötzlich und der Kühleffekt in Al-Qirw verschwand, möglicherweise im Zusammenhang mit der Nachhaltigkeit des Wassermanagements.
Ibrahim Hoteit, Leiter des Forschungsteams von KAUST, sagt die Studie veröffentlicht in Ökologische Indikatoren stützt weitere Beweise dafür, dass die Schaffung von Vegetation und wirksame Wassermanagementpraktiken hohe Temperaturen in trockenen Regionen mildern.
„Unsere Studie zeigt, dass bewirtschaftete Vegetation eine entscheidende Rolle bei der Abmilderung der Auswirkungen des Klimawandels, insbesondere von Hitzewellen, spielt“, sagt er.
„Es unterstreicht jedoch auch die Bedeutung von Nachhaltigkeitsfaktoren, da der Zusammenbruch der Vegetation den Kühleffekt verringern und lokale Erwärmungstrends beschleunigen kann“, warnt er.
Mehr Informationen:
M. Zampieri et al., Bewirtschaftung der Vegetation für eine stärkere Kühleffizienz an heißen Tagen auf der Arabischen Halbinsel, Ökologische Indikatoren (2023). DOI: 10.1016/j.ecolind.2023.110789