Der Pazifikhang Perus wird grüner, aber das sind keine guten Nachrichten

Von Physikern und Geographen der Universität Cambridge geleitete Untersuchungen haben einige großflächige Veränderungen in der Vegetation in den südamerikanischen Anden aufgedeckt, die dramatische Auswirkungen auf die Umwelt und die Ökosysteme der Region haben könnten.

Das Forschungsteam des Cavendish Laboratory in Cambridge analysierte Satellitendaten der letzten 20 Jahre und untersuchte, wie sich die Vegetation entlang der Pazifikküste Perus und Nordchiles verändert hat. Dieses Gebiet ist für seine einzigartigen und empfindlichen trockenen und halbtrockenen Umgebungen bekannt.

Die Analyse ergab, dass in bestimmten Gebieten ein positives Vegetationswachstum, das sogenannte Greening, zu verzeichnen war, während andere negative Trends, das sogenannte Browning, aufwiesen. Es überrascht nicht, dass die Veränderungen in der Vegetation durch Dinge wie Landwirtschaft und Stadtentwicklung oder Änderungen in der Landnutzungspraxis beeinflusst werden.

Aber noch interessanter ist diese Studie, veröffentlicht in Fernerkundungenthüllte die Entdeckung eines riesigen Abschnitts des Westhangs der Anden, der in den letzten 20 Jahren eine erhebliche Begrünung erfahren hat. In diesem Abschnitt, der sich von Nordperu bis Nordchile erstreckt und sich über eine Länge von etwa 2000 km erstreckt, ist die Vegetation im Laufe der Zeit erheblich gewachsen. Dieser Begrünungstrend variiert je nach Höhe, mit unterschiedlichen Vegetationstypen in unterschiedlichen Höhenlagen.

Das Forschungsteam, bestehend aus Mathematikern, Geographen, Biologen und Geowissenschaftlern, nutzte Satellitenbilder aus den Jahren 2000 bis 2020, um Veränderungen der Vegetation im Laufe der Zeit in diesem Gebiet zu beobachten. Sie zeichneten 450 Datenpunkte auf und entwickelten ein mathematisches Modell, um künstliche Schwankungen (z. B. bewölkte Tage) und Saisonalität zu beseitigen, und stellten mithilfe statistischer Analysen sicher, dass sie nur Gebiete mit einem signifikanten Trend analysierten.

„Es hat drei Jahre gedauert, die Methodik und das statistische Modell zu sortieren“, sagte Hugo Lepage, Mathematiker am Cavendish-Labor und Erstautor der Studie. „Wir mussten es wirklich kugelsicher machen, um sicherzustellen, dass wirklich etwas in großem Umfang passierte und es nicht nur ein Zufall war.“

Um zu überprüfen, was sie in den Daten sahen, führten die Forscher zahlreiche Fahrten durch, um vor Ort Beobachtungen zu machen und so ihre numerischen Aussagen zu untermauern.

„Wir begannen mit einem sehr lokalen Gebiet, um die Auswirkungen des Bergbaus auf die lokale Vegetation zu untersuchen“, erklärte Eustace Barnes, Geograph in der Environmental Physics Group des Cavendish Laboratory, die die Forschung leitete. „Zu unserer Überraschung deuteten die Daten darauf hin, dass das Gebiet grüner statt brauner wurde. Also haben wir herausgezoomt und festgestellt, dass auch andere Gebiete in großem Umfang grün wurden. Als wir vor Ort nachschauten, beobachteten wir einen ähnlichen Trend.“

Über die empirische Beobachtung des Begrünungsstreifens selbst hinaus waren die Forscher von seinen überraschenden Merkmalen beeindruckt.

„Zunächst steigt der Streifen an, wenn wir nach Süden blicken, von 170–780 m im Norden Perus auf 2600–4300 m im Süden Perus“, erklärte Barnes. „Das ist kontraintuitiv, da wir erwarten würden, dass die Oberflächentemperaturen sowohl bei der Bewegung nach Süden als auch beim Aufstieg in die Höhe sinken.“

Noch überraschender ist, dass dieser riesige Begrünungsstreifen nicht mit den Klimazonen übereinstimmt, die durch die Köppen-Geiger-Klassifikation – das weit verbreitete, vegetativ-basierte, empirische Klimaklassifikationssystem – festgelegt wurden, wohingegen die Begrünungs- und Bräunungstrends in den Küstenwüsten und den Hochanden gut übereinstimmen.

„Tatsächlich liegt der Begrünungsstreifen im Norden Perus größtenteils in der Klimazone, die der heißen, trockenen Wüste entspricht“, sagte Lepage. „Wenn wir den Streifen in Richtung Süden scannen, steigt er an, liegt größtenteils in der heißen, trockenen Steppe und durchquert schließlich die kalte, trockene Steppe. Dies entsprach nicht unseren Erwartungen aufgrund des Klimas in diesen Regionen.“

Die Ergebnisse dieser Studie haben weitreichende Auswirkungen auf das Umweltmanagement und die Politikgestaltung in der Region. Auch wenn die genaue Ursache und die daraus resultierenden Folgen dieser Begrünung nicht bekannt sind, wird jede große Veränderung (Anstieg des Index um 30–60 %) in der Vegetation zwangsläufig Auswirkungen auf Ökosysteme und die Umwelt haben.

„Der pazifische Hang versorgt zwei Drittel des Landes mit Wasser, und von hier kommt auch die meiste Nahrung für Peru“, sagte Barnes. „Diese rasche Veränderung der Vegetation sowie des Wasserspiegels und der Ökosysteme wird unweigerlich Auswirkungen auf das Wasser- und Agrarplanungsmanagement haben.“

Die Forscher glauben, dass ihre Ergebnisse wesentlich zum Verständnis der wissenschaftlichen Gemeinschaft über die komplexen Wechselwirkungen zwischen Klimawandel und empfindlichen Ökosystemen in ariden und semi-ariden Umgebungen beitragen werden.

„Dies ist ein Warnzeichen, wie der Kanarienvogel in der Mine. Wir können nichts tun, um Veränderungen in so großem Ausmaß zu stoppen. Aber wenn wir darüber Bescheid wissen, können wir besser für die Zukunft planen“, schloss Lepage.