Wälder spielen eine entscheidende Rolle im globalen Wasserkreislauf. Allerdings haben nur wenige Studien den Strahlungsantrieb der Evapotranspiration und die zugrunde liegenden Prozesse in Wäldern nach einer Schädigung untersucht.
Forscher des Xishuangbanna Tropical Botanical Garden (XTBG) der Chinesischen Akademie der Wissenschaften untersuchten kürzlich die Erholung des Waldes durch den Wasserfluss im Ailaoshan Mountain National Nature Reserve, einem bergigen Wassereinzugsgebiet für das Lancang-Flussbecken und einem subtropischen ökologischen Schutzgebiet im Südwesten China.
Ihre Erkenntnisse sind veröffentlicht im Zeitschrift für Hydrologie: Regionalstudien.
Im Jahr 2015 kam es im subtropischen Wald dieser Gegend zu heftigen Schneefällen, die erhebliche Schäden an der Vegetation verursachten. Die Widerstandsfähigkeit der Evapotranspiration und ihrer Verteilung im Wald gegenüber solchen Ereignissen bleibt höchst ungewiss.
Die Forscher konzentrierten sich darauf, wie die Wasserflüsse subtropischer Wälder auf extreme Wetterstörungen reagierten, und auf den Erholungsprozess über mehrere Jahre nach einer Katastrophe.
Mithilfe von Eddy-Kovarianz-Daten aus den Jahren 2010 bis 2019 bewerteten sie die Auswirkungen extremer Schneekatastrophen auf Waldwasserflüsse und deren anschließende Erholungsprozesse.
Sie quantifizierten die Auswirkungen der Katastrophen auf den Waldwasserkreislauf und verfolgten die Erholungsdynamik, indem sie Änderungen von Parametern wie Evapotranspiration, Transpiration, Verdunstung und Leitfähigkeit der Baumkronen vor und nach der extremen Schneekatastrophe im subtropischen Wald von Ailaoshan verglichen.
Ihre Ergebnisse zeigten asynchrone Reaktionen verschiedener Wasserflussprozesse, Verdunstung und Transpiration, auf ein extremes Schneeereignis in der Zeit nach der Schädigung in einem subtropischen Urwald im Ailaoshan-Gebirge.
Laut ihrer Studie sank der Blattflächenindex (LAI) im Vergleich zum Vorkatastrophenniveau im Jahr der Schneekatastrophe um 49 %. Schwere Vegetationsschäden führten zu einem Rückgang der Evapotranspiration, Transpiration, Verdunstung und Leitfähigkeit des Blätterdachs um 35 %, 36 %, 23 % bzw. 33 % im Vergleich zu den Werten vor der Katastrophe.
Die Transpiration erholte sich im Jahr 2016 aufgrund des Wachstums der Unterholzvegetation rasch, während sich die Verdunstung und die Leitfähigkeit der Baumkronen nur bis 2018 erholten. Die verringerte ET führte zu einem starken positiven Strahlungsantrieb der Evapotranspiration, was die Verdunstungskühlung und Widerstandsfähigkeit des Waldes verringerte.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die verzögerte Erholung der Verdunstung in subtropischen Wäldern dazu beitrug, dass die Wasserspeicherung im Ökosystem ein schnelles Wachstum der Unterholzvegetation durch Transpiration unterstützte und so die Widerstandsfähigkeit des Ökosystems gegenüber Störungen erhöhte.
„Unsere Erkenntnisse haben wichtige Auswirkungen auf das Verständnis der Anpassungsfähigkeit und Stabilität von Waldökosystemen angesichts künftiger Herausforderungen des Klimawandels“, sagte Song Qinghai von XTBG, korrespondierender Autor der Studie.
Weitere Informationen:
Palingamoorthy Gnanamoorthy et al, Asynchrone Erholung von Verdunstung und Transpiration nach extremen Schneeschäden in einem subtropischen Wald, Zeitschrift für Hydrologie: Regionalstudien (2024). DOI: 10.1016/j.ejrh.2024.101947