Die Biodiversität droht weit über zukünftige globale Temperaturspitzen hinaus zu bestehen

Selbst wenn die globalen Temperaturen nach dem Höhepunkt in diesem Jahrhundert aufgrund des Klimawandels zu sinken beginnen, könnten die Risiken für die biologische Vielfalt noch Jahrzehnte danach bestehen, so eine neue Studie von Forschern der UCL und der Universität von Kapstadt.

Das Papier, erschienen in Philosophische Transaktionen der Royal Society B: Biowissenschaftenmodelliert die potenziellen Auswirkungen auf die globale Biodiversität, wenn die Temperaturen um mehr als 2 °C im Vergleich zum vorindustriellen Niveau steigen, bevor sie wieder zu sinken beginnen.

Das 2015 unterzeichnete Pariser Abkommen zielt darauf ab, die Erderwärmung auf deutlich unter 2 °C, vorzugsweise auf 1,5 °C, zu begrenzen. Da die globalen Treibhausgasemissionen jedoch weiter zunehmen, sehen viele Szenarien jetzt eine mehrere Jahrzehnte dauernde „Überschreitung“ des Grenzwerts des Pariser Abkommens vor und berücksichtigen dann die Auswirkungen einer potenziellen Technologie zur Entfernung von Kohlendioxid, um den gefährlichen Temperaturanstieg bis 2100 umzukehren.

Der Klimawandel und andere menschliche Einflüsse verursachen bereits eine anhaltende Biodiversitätskrise mit Massensterben in Wäldern und Korallenriffen, veränderten Artenverteilungen und Fortpflanzungsereignissen und vielen anderen negativen Auswirkungen.

Co-Autor Dr. Alex Pigot (UCL Center for Biodiversity & Environment Research, UCL Biosciences) sagte: „Wir haben untersucht, was mit der globalen Biodiversität passieren wird, wenn der Klimawandel erst nach einer vorübergehenden Überschreitung des vereinbarten Ziels unter Kontrolle gebracht wird Beweise, die in der Klimaforschung lange gefehlt haben.

„Wir haben festgestellt, dass eine große Anzahl von Tierarten noch Jahrzehnte nach dem globalen Temperaturgipfel unter unsicheren Bedingungen leben wird. Selbst wenn es uns gemeinsam gelingt, die globale Erwärmung umzukehren, bevor Arten unwiderruflich aus den Ökosystemen verloren gehen, könnten die durch unsichere Temperaturen verursachten ökologischen Störungen durchaus andauern für ein weiteres halbes Jahrhundert oder länger. Es sind dringende Maßnahmen erforderlich, um sicherzustellen, dass wir uns niemals der 2°C-Grenze nähern, geschweige denn sie überschreiten.“

Die Studie untersuchte mehr als 30.000 Arten an Orten auf der ganzen Welt und stellte fest, dass für mehr als ein Viertel der untersuchten Orte die Chancen auf eine Rückkehr zum „Normalzustand“ vor der Überschreitung entweder ungewiss oder nicht vorhanden sind.

Das Papier konzentriert sich auf ein Überschreitungsszenario, in dem die CO2-Emissionen bis 2040 weiter zunehmen, dann ihren Kurs umkehren und nach 2070 dank tiefgreifender CO2-Einsparungen und dem massiven Einsatz von Technologien zur Entfernung von Kohlendioxid in den negativen Bereich fallen. Dies bedeutet, dass der globale Temperaturanstieg in diesem Jahrhundert mehrere Jahrzehnte lang 2 °C überschreitet, aber um 2100 wieder unter dieses Niveau zurückkehrt. Die Forscher untersuchten, wann und wie schnell die Arten an einem bestimmten Ort potenziell gefährlichen Temperaturen ausgesetzt werden und wie wie lange diese Exposition dauern würde, wie viele Arten davon betroffen sein würden und ob sie jemals de-exponiert werden und in ihre thermische Nische zurückkehren würden.

In Übereinstimmung mit ihren früheren Forschungsergebnissen, die in veröffentlicht wurden Naturstellte das Forschungsteam fest, dass die Exposition gegenüber unsicheren Temperaturen in den meisten Regionen plötzlich eintreten wird, da eine weitere Erwärmung bedeutet, dass viele Arten gleichzeitig über ihre thermischen Nischengrenzen hinausgetrieben werden. Die Rückkehr dieser Arten zu Bedingungen, die in ihren thermischen Nischen angenehm sind, wird jedoch allmählich erfolgen und aufgrund der ständig volatilen klimatischen Bedingungen an lokalen Standorten und dauerhafter Veränderungen der Ökosysteme hinter dem globalen Temperaturrückgang zurückbleiben. Die effektive Überschreitung der Biodiversitätsrisiken wird auf 100 bis 130 Jahre projiziert, etwa doppelt so lange wie die tatsächliche Temperaturüberschreitung von etwa 60 Jahren.

Tropische Regionen sind am stärksten von diesen Risiken betroffen, wobei über 90 % der Arten an vielen Orten im Indopazifik, im zentralen Indischen Ozean, im nördlichen Afrika südlich der Sahara und in Nordaustralien aus ihren thermischen Nischen verdrängt wurden. Und im Amazonas, einer der artenreichsten Regionen der Welt, werden mehr als die Hälfte der Arten potenziell gefährlichen Klimabedingungen ausgesetzt sein.

Besorgniserregend ist, dass es für etwa 19 % der Gesamtzahl der untersuchten Standorte, einschließlich des Amazonas, ungewiss ist, ob der Anteil der exponierten Arten jemals wieder auf das Niveau vor der Überschreitung zurückkehren wird. Und weitere 8 % der Websites werden voraussichtlich nie wieder auf dieses Niveau zurückkehren. Dies bedeutet, dass die Überschreitung irreversible Auswirkungen auf die Natur durch Artensterben und radikale Veränderungen von Ökosystemen haben kann.

Erstautor Dr. Andreas Meyer (African Climate and Development Initiative, University of Cape Town) sagte: „Im Amazonas könnte dies bedeuten, dass Wälder durch Grasland ersetzt werden und in der Folge eine wichtige globale Kohlenstoffsenke verloren geht haben Auswirkungen auf mehrere ökologische und klimatische Systeme sowie auf unsere Fähigkeit, die globale Erwärmung einzudämmen.“

Die Studie unterstreicht, wie wichtig es ist, das vollständige Bild der Schäden zu betrachten, die in Überschreitungsszenarien verursacht wurden, anstatt sich nur darauf zu konzentrieren, sicherzustellen, dass das „endgültige Ziel“ innerhalb der vereinbarten Temperaturgrenzen liegt, was die Notwendigkeit einer schnellen und tiefgreifenden Emissionsreduzierung unterschätzen könnte. Darüber hinaus weisen die Autoren darauf hin, dass die Technologie zur Entfernung von Kohlendioxid selbst wahrscheinlich auch negative Auswirkungen auf Ökosysteme hat: Beispielsweise erfordert die großflächige Waldpflanzung oder die Produktion von Biokraftstoffen viel Land und Wasser und kann sogar sekundäre Auswirkungen auf das Klimasystem haben.

Die leitende Co-Autorin Dr. Joanne Bentley (African Climate and Development Initiative, University of Cape Town) sagte: „Es ist wichtig zu erkennen, dass es keine Patentlösung zur Abschwächung der Auswirkungen des Klimawandels gibt. Wir müssen die Treibhausgasemissionen schnell reduzieren Viele Technologien zur Entfernung von Kohlendioxid und naturbasierte Lösungen wie Aufforstung sind mit potenziell negativen Auswirkungen verbunden.

„Unsere Studie zeigt, dass wir bei einer Überschreitung des 2°C-Ziels für die globale Erwärmung einen hohen Preis für den Verlust der biologischen Vielfalt zahlen könnten und die Bereitstellung der Ökosystemleistungen gefährden, auf die wir alle für unseren Lebensunterhalt angewiesen sind. Eine Überschreitung der Temperatur sollte vermieden werden Priorität haben, gefolgt von der Begrenzung der Dauer und des Ausmaßes jeder Überschreitung.“

Co-Autor Christopher Trisos (African Climate and Development Initiative, University of Cape Town) sagte: „Unsere Ergebnisse sind krass. Sie sollten als Weckruf dienen, dass eine Verzögerung der Emissionskürzungen eine Temperaturüberschreitung bedeuten wird, die der Natur astronomische Kosten verursacht und Menschen, dass unbewiesene Technologien für negative Emissionen nicht einfach rückgängig gemacht werden können.“