Als ihr Flugzeug im Anflug auf den Flughafen auf der Insel Dominica im Tiefflug flog, blickten Forscher der Universitäten Clemson und Harvard aus dem Fenster und sahen kilometerlange Wälder mit Bäumen, die wie Streichhölzer aussahen.
Es war neun Monate her, nachdem die Insel in Westindien direkt von Hurrikan Maria der Kategorie 5 getroffen worden war.
Aber als die Forscher tatsächlich in die Wälder kamen und die Bäume genauer untersuchten, stellten sie fest, dass, während 89 % der Bäume Schäden davontrugen – davon 76 % größere Schäden – nur 10 % sofort getötet wurden. Viele der Bäume waren nachgewachsen.
„Diese hurrikangefährdeten Wälder sind in vielerlei Hinsicht unglaublich widerstandsfähig gegen selbst extrem starke Hurrikane. Ich möchte nicht das Ausmaß der Schäden minimieren, die diese Wälder erlitten haben – es war immens –, sondern die Tatsache, dass 90 % der Bäume überlebt haben zeigt ein beeindruckendes Maß an Widerstand“, sagte Benton Taylor, ein ehemaliger Doktorand am Clemson Department of Biological Sciences, der jetzt Assistenzprofessor am Department of Organismic and Evolutionary Biology der Harvard University ist.
Mit dem Klimawandel nehmen Hurrikane an Häufigkeit und Schwere zu. Viele Regionen der Welt, die häufig von Hurrikanen betroffen sind, spielen auch eine besonders wichtige Rolle im Kohlenstoff-, Wasser- und Nährstoffkreislauf und sind globale „Hotspots“ der Biodiversität.
Hurrikan Maria traf Dominica am 18. September 2017 mit Windgeschwindigkeiten von über 260 km/h – der stärkste Hurrikan, der je dort auf Land traf. Tage später verwüstete Maria das US-Territorium Puerto Rico.
Mit finanzieller Unterstützung der Clemson Caribbean Initiative haben Saara DeWalt, Vorsitzende des Department of Biological Sciences, Taylor und der dominikanische Forscher Elvis Stedman die Schäden an allen Bäumen in neun Waldbeständen in ganz Dominica neu gemessen und bewertet. Die Parzellen wurden 2006 von DeWalt und dem ehemaligen Clemson-Forscher Kalan Ickes angelegt. Sie maßen auch die Holzdichte und den Kohlenstoffgehalt für die 44 häufigsten Baumarten, um sie mit den Baummessungen zu kombinieren, um die Biomasse abzuschätzen und zu bestimmen, wie viel Kohlenstoff durch den Hurrikan von lebend zu tot verlagert wurde.
Sie fanden heraus, dass die häufigsten Schadensarten Stammbruch (40 % der Bäume) und große Astschäden (26 % der Bäume) waren, aber die Schadensarten mit den höchsten Sterblichkeitsraten waren Entwurzelung und Zerkleinerung durch einen benachbarten Baum. 33 % der entwurzelten und 47 % der gefällten Bäume starben.
„Schnappen war nicht so tödlich, wie Sie vielleicht denken“, sagte DeWalt, ein leitender Forscher der Studie.
Größere Einzelbäume und Arten mit geringerer Holzdichte waren anfälliger für Umknicken, Entwurzelung und Sterblichkeit. Bäume an steileren Hängen waren anfälliger dafür, von benachbarten Bäumen zerquetscht zu werden.
Häufigere Stürme werden die Struktur und Zusammensetzung der Wälder in hurrikangefährdeten Regionen prägen, sagte DeWalt. Sie erwartet, dass sie sich zu kleineren Arten mit hoher Holzdichte verlagern werden.
„Wälder sind an diese Art von Störung angepasst, aber wir könnten eine Verschiebung der Arten von Arten sehen, die in diesen Wäldern am häufigsten vorkommen, da starke Hurrikane häufiger auftreten. Sie könnten mehr von den Arten bekommen, die „schnell leben, jung sterben“, weil.“ Sie setzen den Wald ständig zurück“, sagte sie.
Weniger große, alte Bäume könnten die Tierwelt beeinträchtigen, sagte Taylor. Zwei in Dominica beheimatete Papageien – Sisserou und Jaco, die beide nur auf diesem kleinen Inselstaat vorkommen – verlassen sich zum Nisten auf Hohlräume in großen Bäumen.
„Größere Bäume neigten dazu, mehr Schaden und Sterblichkeit zu erleiden. Diese großen Bäume speichern immense Mengen an Kohlenstoff, und in Dominica schaffen viele dieser großen Bäume einzigartige Lebensräume für Tiere, wie die Papageien“, sagte er. „Die Daten, die wir darüber erhalten haben, wie verschiedene Baumarten und -größen durch Hurrikane geschädigt werden, können uns dabei helfen, die Zukunft dieser Wälder und der vielen Dienstleistungen, die sie erbringen, vorherzusagen.“
Das Verständnis der Waldreaktionen auf Hurrikane im Allgemeinen lässt sich auf den hurrikangefährdeten Süden der Vereinigten Staaten übertragen, aber Taylor mahnt zur Vorsicht.
„In einem Bereich, in dem die Möglichkeiten, ein Phänomen zu untersuchen, selten sind – Hurrikane selbst sind seltene Ereignisse, und es ist noch seltener, dass man auf eine Waldfläche trifft, die vor dem Einschlag des Hurrikans gemessen wurde – sind alle zusätzlichen Daten nützlich“, sagte er. „Unsere Studie zeigt jedoch, dass die Auswirkungen von Hurrikanen je nach lokaler Topographie und Baumarten, aus denen ein Wald besteht, sehr unterschiedlich sein können. Vergleichen wir also eine kleine gebirgige Insel, die von tropischen Regenwaldbäumen bevölkert ist, mit den Wäldern der Küstenebenen und des Piemont Regionen im Süden der Vereinigten Staaten sollten mit Vorsicht angegangen werden.“
Die Ergebnisse erschienen in der Märzausgabe 2023 der Zeitschrift Waldökologie und -management. Das Papier trägt den Titel „Weit verbreiteter Stammbruch, aber begrenzte Sterblichkeit, verursacht durch einen Hurrikan der Kategorie 5 auf der Karibikinsel Dominica“.
Neben DeWalt, Taylor und Stedman waren die Autoren der Studie Professor Skip Van Bloem vom Clemson Department of Forestry and Environment Conservation und Assistant Professor Stefanie Whitmire vom Clemson Department of Agricultural Sciences.
Mehr Informationen:
Benton N. Taylor et al., Weit verbreitetes Stammbrechen, aber begrenzte Sterblichkeit, verursacht durch einen Hurrikan der Kategorie 5 auf der Karibikinsel Dominica, Waldökologie und -management (2023). DOI: 10.1016/j.foreco.2023.120833