Die Wurzelsysteme tropischer Wälder sind von zentraler Bedeutung für die Verbesserung der Vorhersagen des Klimawandels

Eine internationale Studie, die von Joshua Fisher, außerordentlicher Professor am Schmid College of Science and Technology der Chapman University, mitverfasst wurde, legt nahe, dass die Untersuchung der Wurzelfunktion in tropischen Wäldern dazu beitragen könnte, dass Vegetationsmodelle die Vorhersagen des Klimawandels verbessern. Die Studie war veröffentlicht am 28. Februar in Neuer Phytologe.

Wenn es darum geht, den Klimawandel zu verstehen, sind Vegetationsmodelle wichtige Werkzeuge, die Wissenschaftlern dabei helfen, die Anpassungsstrategien von Pflanzen an veränderte Umweltbedingungen, einschließlich Trocknung, Erwärmung und erhöhte Kohlendioxidwerte, zu untersuchen. Allerdings haben diese Modelle historisch gesehen eine der größten Biomassen der Erde außer Acht gelassen: tropische Wälder.

„Tropische Regenwälder gehören zu den am wenigsten verstandenen Biomen auf dem Planeten, haben aber den größten Einfluss auf das globale Klima, den Wasser- und Kohlenstoffkreislauf“, sagte Fisher. „Unser Team hat die neuesten wissenschaftlichen Erkenntnisse über die Funktionsweise dieser Ökosysteme mit der Möglichkeit kombiniert, diese Dynamik in globalen Modellen mathematisch zu erfassen. Dies ebnet den Weg zu besseren Vorhersagen über das Schicksal der Erde unter einem sich ändernden Klima.“

Eine internationale Wissenschaftlergruppe namens TropiRoot unter der Leitung der Colorado State University hat daran gearbeitet, die dringend benötigte Darstellung tropischer Wälder und Wurzelfunktionen in Vegetationsmodellen bereitzustellen. Nach der Untersuchung von Wurzelfunktionen durch die Synthese von Literatur zu diesem Thema und die Messung von Wurzeln in tropischen Ökosystemen in Costa Rica, Panama, Puerto Rico und Singapur hat das Team zu einem besseren Verständnis darüber beigetragen, wie die Kohlenstoffspeicherung und die unterirdische Dynamik auf globale Veränderungen reagieren werden.

Laut der Studie enthalten Tropenwälder 30 % des globalen Bodenkohlenstoffs, der größtenteils aus Wurzelbiomasse stammt, was nach Permafrost die zweithöchste Kohlenstoffspeicherrate im Boden darstellt. Indem sie als Kohlenstoffbanken fungieren, können Tropenwälder dazu beitragen, schwere Auswirkungen des Klimawandels zu verhindern. Diese Ufer sind jedoch gefährdet, da es in den Tropenwäldern zu einer Erwärmung, veränderten Niederschlagsmustern, Abholzung und einer relativen Erschöpfung der Bodennährstoffe aufgrund des erhöhten Kohlendioxidgehalts kommt Atmosphäre.

Im Vergleich zu gemäßigten Wäldern verfügen Tropenwälder über eine größere Artenvielfalt, schneller ablaufende Prozesse und Jahreszeiten, die eher auf Niederschlägen als auf der Temperatur basieren. Über 50 % der Tropenwälder befinden sich auf alten und stark verwitterten Böden, was bedeutet, dass ihnen wichtige Nährstoffe wie Phosphor fehlen, sodass Wurzelsysteme gezwungen waren, effizientere Prozesse zur Wiederverwertung von Mineralien zu entwickeln. Darüber hinaus wurde kürzlich beschrieben, dass tropische Wurzelsysteme anders wachsen als Wurzeln in anderen Ökosystemen und einzigartige Kombinationen physikalischer Merkmale und Symbiose mit Pilzen und Bakterien aufweisen.

Diese einzigartigen Merkmale, gepaart mit fehlenden Mitteln zur Unterstützung der Tropenwaldforschung, haben in der Vergangenheit dazu geführt, dass Tropenwälder schwer zu untersuchen und in Vegetations- und globalen Land-Klima-Modellen unterrepräsentiert sind. Ein besseres Verständnis, wie diese Aspekte auf den globalen Wandel reagieren, könnte Einblicke in die Zukunft der Land-Klima-Rückkopplung geben.