Zu den Folgen des Klimawandels in der Caatinga, dem halbtrockenen Buschland- und Dornwaldbiom im Nordosten Brasiliens, gehören der Verlust von Arten, die Ersetzung seltener Pflanzen durch allgemeinere Vegetation und die biotische Homogenisierung (bei der sich zuvor unterschiedliche Pflanzengemeinschaften immer ähnlicher werden). ), zunehmende Trockenheit und in einigen Gebieten sogar Wüstenbildung.
Das sind einige Ergebnisse einer Studie gemeldet im Zeitschrift für Ökologie von brasilianischen Forschern der State University of Campinas (UNICAMP), der Federal University of Paraíba (UFPB), der Federal University of Pernambuco (UFPE), der Federal University of Viçosa (UFV) und dem Federal Institute of Goiás (IFG).
Die Forscher untersuchten Pflanzensammlungen, Herbarien und die wissenschaftliche Literatur, um eine Datenbank mit mehr als 400.000 Vorkommensaufzeichnungen für etwa 3.000 Pflanzenarten im Biom zusammenzustellen. All dies kombinierten sie mit Daten zur geografischen Verbreitung, Wuchsform, Klima und Boden. Anschließend teilten sie die Arten in zwei Kategorien ein: holzig (Bäume, Sträucher, Palmen und Gehölze); und nicht holzig (Kräuter, krautige Reben und Sukkulenten).
Mithilfe von Modellen, die mit verschiedenen Arten von statistischen Algorithmen und künstlicher Intelligenz bewertet und validiert wurden, gelangten sie zu mehr als einer Million Prognosen über die möglichen Reaktionen von Pflanzenarten in der Caatinga auf zukünftige Klimaschwankungen.
„Wir haben unsere Prognosen auf die Simulationen im neuesten Bericht des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderungen gestützt [IPCC]herausgegeben im Jahr 2021“, sagte Mario Ribeiro de Moura, Erstautor des Artikels und Forscher bei UNICAMP.
„Da wir jedoch nicht wissen, wie sich die Menschheit von nun an verhalten wird, haben wir zwei Szenarien in Betracht gezogen: ein optimistisches Szenario, unter der Annahme, dass die Technologie die Treibhausgasemissionen reduziert und das Pariser Abkommen umgesetzt wird.“ [limiting the average global temperature rise to 1.5 °C above the pre-industrial level]; und ein pessimistisches Szenario, in dem die Entwaldungsraten, der Verbrauch fossiler Brennstoffe und das Bevölkerungswachstum hoch bleiben und es keine Fortschritte bei der Innovation gibt.“
Die Ergebnisse zeigten, dass 99 % der Pflanzenbestände in der Caatinga bis 2060 Arten verlieren werden. Zunehmende Trockenheit und steigende Temperaturen werden die Vegetationsvielfalt und -komplexität verringern. Das heiße, trockene Klima wird sich besonders negativ auf Bäume auswirken, von denen viele durch Sträucher und Gräser ersetzt werden, weil sie leichter wachsen und sich ausbreiten können. All dies wird sich auch auf Ökosystemleistungen wie Photosynthese, Lufterneuerung und Kohlenstoffspeicherung in Baumblättern, Stämmen und Wurzeln auswirken.
Diese Ereignisse werden am deutlichsten in Berggebieten wie Chapada Diamantina und Chapada do Araripe im südlichen bzw. mittleren nördlichen Teil des Bioms sichtbar sein. Die Erklärung ist einfach: Tieflandarten werden mit steigenden Temperaturen in höher gelegene Gebiete abwandern, während Hochlandarten aussterben werden. „Für das Biom als Ganzes prognostizieren wir im optimistischen Szenario das Aussterben von 50 Pflanzenarten und im pessimistischen Szenario 250. Beides ist alarmierend“, sagte Moura.
Die biotische Homogenisierung wird sich auf etwa 40 % der Pflanzengemeinschaften auswirken und deren Zusammensetzung aufgrund des Verlusts seltener Arten vereinfachen. „Es ist, als würde man die Landschaft nehmen und in einen Mixer geben, um alles zu homogenisieren“, sagte er.
Klimaschutzprojekte
Die Forscher hoffen, dass die verschiedenen Regierungsebenen ihre Erkenntnisse nutzen werden, um langfristige makroökonomische Naturschutzpläne zu erstellen. Diese Art von Strategie ist wichtig, um die negativen Auswirkungen des Klimawandels und menschlicher Aktivitäten wie Entwaldung, Zerstörung von Lebensräumen sowie Bodendegradation und -exposition abzumildern.
„Projekte zur Wiederherstellung der Landschaftsvernetzung in Gebieten, die den Auswirkungen des Klimawandels ausgesetzt sind, erhöhen beispielsweise die Wahrscheinlichkeit, dass sich dort lebende Arten im Laufe der Zeit durch Tiere oder Wind in geeignetere Gebiete ausbreiten können. Andererseits, wenn „Die biologische Vielfalt ist durch Degradierung, Abholzung, den Einsatz von Agrochemikalien und Wilderei zu stark beeinträchtigt, die Ressourcen werden von nun an noch stärker gefährdet“, sagte Moura.
Mehr Informationen:
Mario R. Moura et al., Pervasive Auswirkungen des Klimawandels auf die Verholzung und den ökologischen Generalismus trockener Waldpflanzengemeinschaften, Zeitschrift für Ökologie (2023). DOI: 10.1111/1365-2745.14139