Die sibirische Tundra könnte Mitte des Jahrtausends praktisch verschwinden

Aufgrund der globalen Erwärmung steigen die Temperaturen in der Arktis rapide an. Dadurch rückt die Baumgrenze der sibirischen Lärchenwälder stetig nach Norden vor und verdrängt allmählich die weiten Flächen der Tundra, die eine einzigartige Mischung aus Flora und Fauna beherbergen. Experten des Alfred-Wegener-Instituts haben nun auf Kosten der Tundra eine Computersimulation erstellt, wie sich diese Wälder in Zukunft ausbreiten könnten. Ihr Fazit: Nur konsequente Klimaschutzmaßnahmen werden etwa 30 Prozent der sibirischen Tundra bis Mitte des Jahrtausends überleben lassen. In allen anderen, weniger günstigen Szenarien wird der einzigartige Lebensraum voraussichtlich vollständig verschwinden. Die Studie wurde gerade in der Zeitschrift veröffentlicht eLife.

Die Klimakrise ist in der Arktis besonders stark zu spüren: Im hohen Norden ist die durchschnittliche Lufttemperatur in den vergangenen 50 Jahren um mehr als zwei Grad Celsius gestiegen – weit stärker als anderswo. Und dieser Trend wird sich nur fortsetzen. Bei ambitionierten Maßnahmen zur Treibhausgasminderung (Emissions Scenario RCP 2.6) könnte die weitere Erwärmung der Arktis bis zum Ende des Jahrhunderts auf knapp unter zwei Grad begrenzt werden. Modellbasierten Prognosen zufolge könnten wir bei anhaltend hohen Emissionen (Szenario RCP 8.5) einen dramatischen Anstieg der durchschnittlichen Sommertemperaturen in der Arktis sehen – um bis zu 14 Grad Celsius gegenüber der heutigen Norm bis 2100.

„Für den Arktischen Ozean und das Meereis wird die aktuelle und zukünftige Erwärmung schwerwiegende Folgen haben“, sagt Prof. Dr. Ulrike Herzschuh, Leiterin des Bereichs Polare terrestrische Umweltsysteme am Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) . „Aber auch die Umwelt an Land wird sich drastisch verändern. Die weiten Flächen der Tundra in Sibirien und Nordamerika werden massiv reduziert, da die Baumgrenze, die sich bereits langsam verändert, in naher Zukunft rasant nach Norden vordringt. Im schlimmsten Fall , wird es bis zur Mitte des Jahrtausends praktisch keine Tundra mehr geben. Im Rahmen unserer Studie haben wir diesen Prozess für die Tundra im Nordosten Russlands simuliert. Die zentrale Frage, die uns beschäftigte, war: Welchen Emissionspfad muss die Menschheit einschlagen? um die Tundra als Refugium für Flora und Fauna sowie ihre Rolle für die Kulturen der indigenen Völker und ihre traditionelle Verbundenheit mit der Umwelt zu erhalten?“

Die Tundra beherbergt eine einzigartige Pflanzengemeinschaft, von der etwa fünf Prozent endemisch sind, also nur in der Arktis zu finden sind. Typische Arten sind Bergwurz, Polarmohn und niederliegende Sträucher wie Weiden und Birken, die sich alle an die harten Bedingungen vor Ort angepasst haben: kurze Sommer und lange, harte Winter. Es bietet auch ein Zuhause für seltene Arten wie Rentiere, Lemminge und Insekten wie die arktische Hummel.

Für ihre Simulation verwendeten Ulrike Herzschuh und AWI-Modellierer Dr. Stefan Kruse das AWI-Vegetationsmodell LAVESI. „Das Besondere an LAVESI ist, dass wir damit die gesamte Baumgrenze auf Einzelbaumebene darstellen können“, erklärt Kruse. „Das Modell bildet den gesamten Lebenszyklus der sibirischen Lärchen in der Übergangszone zur Tundra ab – von der Samenproduktion und -verteilung über die Keimung bis hin zu ausgewachsenen Bäumen. Auf diese Weise können wir die fortschreitende Baumgrenze in einem sich erwärmenden Klima sehr realistisch darstellen.“

Die Ergebnisse sprechen für sich: Die Lärchenwälder könnten sich pro Jahrzehnt bis zu 30 Kilometer nordwärts ausbreiten. Die Tundraflächen, die sich aufgrund des angrenzenden Arktischen Ozeans nicht in kältere Regionen verlagern können, würden zunehmend schwinden. Da Bäume nicht mobil sind und ihre Samen jeweils nur einen begrenzten Verbreitungsradius erreichen können, würde die Vegetation der Erwärmung zunächst deutlich hinterherhinken, sie dann aber wieder einholen. In den meisten Szenarien würden bis Mitte des Jahrtausends weniger als sechs Prozent der heutigen Tundra übrig bleiben; Eine Einsparung von etwa 30 Prozent wäre nur mit Hilfe ambitionierter Treibhausgasminderungsmaßnahmen möglich. Andernfalls würde Sibiriens einst 4.000 Kilometer langer, ununterbrochener Tundragürtel auf zwei Flecken im Abstand von 2.500 Kilometern auf der Taimyr-Halbinsel im Westen und der Tschukotka-Halbinsel im Osten schrumpfen. Interessanterweise würden die Wälder, selbst wenn sich die Atmosphäre im Laufe des Jahrtausends wieder abkühlt, die ehemaligen Tundragebiete nicht vollständig freigeben.

„Für die sibirische Tundra geht es an dieser Stelle um Leben und Tod“, sagt Eva Klebelsberg, Projektleiterin Schutzgebiete und Klimawandel / Russische Arktis beim WWF Deutschland, mit Blick auf die Studie. „Größere Flächen sind nur mit sehr ehrgeizigen Klimaschutzzielen zu retten. Und selbst dann bleiben am Ende im besten Fall zwei eigenständige Rückzugsgebiete mit kleineren Flora- und Faunapopulationen, die sehr anfällig für Störeinflüsse sind. Deshalb ist es wichtig, dass wir Schutzmaßnahmen und Schutzgebiete in diesen Regionen zu intensivieren und auszubauen, um Rückzugsräume für die einzigartige Artenvielfalt der Tundra zu erhalten“, ergänzt Klebelsberg, der sich gemeinsam mit dem Alfred-Wegener-Institut für die Einrichtung von Schutzgebieten einsetzt. „Schließlich ist eines klar: Wenn wir so weitermachen wie bisher, wird dieses Ökosystem nach und nach verschwinden.“