Ein Jahrhundert der Wiederaufforstung hat dazu beigetragen, den Osten der USA kühl zu halten, wie Studienergebnisse zeigen

Einer neuen Studie zufolge hat die großflächige Wiederaufforstung im Osten der Vereinigten Staaten im 20. Jahrhundert dazu beigetragen, den steigenden Temperaturen aufgrund des Klimawandels entgegenzuwirken. Die Autoren betonen das Potenzial der Wälder als regionale Klimaanpassungsinstrumente, die zusammen mit einer Verringerung der Kohlenstoffemissionen erforderlich sind.

„Es geht darum herauszufinden, wie stark Wälder unsere Umwelt abkühlen können und wie groß der Effekt ist“, sagte Mallory Barnes, Hauptautorin der Studie und Umweltwissenschaftlerin an der Indiana University. „Dieses Wissen ist nicht nur für groß angelegte Wiederaufforstungsprojekte zur Eindämmung des Klimawandels von entscheidender Bedeutung, sondern auch für Initiativen wie städtische Baumpflanzungen.“

Die Studie ist veröffentlicht im Tagebuch Die Zukunft der Erde.

Rückkehr der Bäume

Vor der europäischen Kolonisierung war der Osten der Vereinigten Staaten fast vollständig von gemäßigten Wäldern bedeckt. Vom Ende des 18. bis Anfang des 20. Jahrhunderts führten Holzeinschläge und Rodungen für die Landwirtschaft in manchen Gebieten zu Waldverlusten von über 90 %. In den 1930er Jahren lösten Bemühungen zur Wiederbelebung der Wälder sowie die Aufgabe und anschließende Wiederaufforstung von minderwertigen landwirtschaftlichen Feldern ein fast hundertjähriges Comeback der östlichen Wälder aus. Um 15 Millionen Hektar Seitdem sind in diesen Gebieten Wälder gewachsen.

„Das Ausmaß der Abholzung im Osten der Vereinigten Staaten ist bemerkenswert und die Folgen waren schwerwiegend“, sagte Kim Novick, Umweltwissenschaftlerin an der Indiana University und Mitautorin der neuen Studie. „Es war eine dramatische Landbedeckungsveränderung, und das vor nicht allzu langer Zeit.“

Während der Phase des erneuten Wachstums war die globale Erwärmung mit Temperaturen in ganz Nordamerika in vollem Gange steigend Durchschnittlich 0,7 Grad Celsius (1,23 Grad Fahrenheit). Im Gegensatz dazu kühlte sich die Ostküste und der Südosten von 1900 bis 2000 um etwa 0,3 Grad Celsius (0,5 Grad Fahrenheit) ab, wobei die stärkste Abkühlung im Südosten zu verzeichnen war.

Frühere Studien deuteten darauf hin, dass die Abkühlung durch Aerosole, landwirtschaftliche Aktivitäten oder erhöhte Niederschläge verursacht werden könnte, doch viele dieser Faktoren würden nur eine stark lokalisierte Abkühlung erklären. Trotz bekannter Zusammenhänge zwischen Wäldern und Abkühlung wurden Wälder in Studien nicht als mögliche Erklärung für die anomale, weit verbreitete Abkühlung in Betracht gezogen.

„Diese weit verbreitete Geschichte der Wiederaufforstung, eine enorme Veränderung der Landbedeckung, wurde nicht umfassend untersucht, um herauszufinden, wie sie zu dem ungewöhnlichen Mangel an Erwärmung im Osten der USA beigetragen haben könnte, den Klimawissenschaftler als ‚Erwärmungsloch‘ bezeichnen“, sagt Barnes sagte. „Deshalb haben wir uns diese Arbeit zunächst vorgenommen.“

Bäume sind cool

Barnes, Novick und ihr Team verwendeten eine Kombination aus Daten von Satelliten und 58 Wettertürmen, um Wälder mit nahegelegenen Gras- und Ackerlandflächen zu vergleichen und so zu untersuchen, wie sich Änderungen in der Waldbedeckung auf die Temperatur der Bodenoberfläche und in den wenigen Metern Luft direkt darüber auswirken können Oberfläche.

Die Forscher fanden heraus, dass Wälder im Osten der USA heute die Landoberfläche jährlich um 1 bis 2 Grad Celsius (1,8 bis 3,6 Grad Fahrenheit) abkühlen. Der stärkste Kühleffekt tritt im Sommer mittags ein, wenn die Bäume die Temperaturen um 2 bis 5 Grad Celsius (3,6 bis 9 Grad Fahrenheit) senken – und so für Linderung sorgen, wenn sie am meisten benötigt wird.

Anhand von Daten aus einem Netzwerk von Gasmesstürmen zeigte das Team, dass sich dieser Kühleffekt auch auf die Luft auswirkt, wobei Wälder die oberflächennahe Lufttemperatur zur Mittagszeit um bis zu 1 Grad Celsius (1,8 Grad Fahrenheit) senken. (Frühere Arbeiten zur Kühlwirkung von Bäumen konzentrierten sich auf die Landtemperaturen und nicht auf die Lufttemperaturen.)

Anschließend nutzte das Team historische Landbedeckungs- und tägliche Wetterdaten von 398 Wetterstationen, um den Zusammenhang zwischen Waldbedeckung und Land- und oberflächennahen Lufttemperaturen von 1900 bis 2010 zu verfolgen. Sie fanden heraus, dass bis zum Ende des 20. Jahrhunderts Wetterstationen von umgeben waren Wälder waren bis zu 1 Grad Celsius (1,8 Grad Fahrenheit) kühler als Standorte, die keiner Wiederaufforstung unterzogen wurden. Auch Stellen in einer Entfernung von bis zu 300 Metern (984 Fuß) wurden gekühlt, was darauf hindeutet, dass sich der kühlende Effekt der Wiederaufforstung sogar auf unbewaldete Teile der Landschaft ausgeweitet haben könnte.

Andere Faktoren, wie etwa Änderungen in der landwirtschaftlichen Bewässerung, könnten ebenfalls eine abkühlende Wirkung auf die Untersuchungsregion gehabt haben. Die Wiederaufforstung im Osten der Vereinigten Staaten im 20. Jahrhundert habe wahrscheinlich zur Abkühlungsanomalie beigetragen, könne diese jedoch nicht vollständig erklären, sagten die Autoren.

„Es ist aufregend, zusätzliche Informationen zu der seit langem bestehenden und verwirrenden Frage beisteuern zu können: ‚Warum hat sich der Osten der Vereinigten Staaten nicht im gleichen Maße erwärmt wie der Rest der Welt?‘“, sagte Barnes. „Wir können die Abkühlung nicht vollständig erklären, aber wir gehen davon aus, dass die Wiederaufforstung ein wichtiger Teil der Gleichung ist.“

Die Wiederaufforstung im Osten der Vereinigten Staaten wird aufgrund der Fähigkeit dieser Wälder, Kohlenstoff zu binden und zu speichern, allgemein als eine praktikable Strategie zur Eindämmung des Klimawandels angesehen. Die Autoren weisen darauf hin, dass ihre Arbeit darauf hindeutet, dass die Wiederaufforstung im Osten der Vereinigten Staaten auch ein wichtiges Instrument zur Klimaanpassung darstellt.

In anderen Umgebungen, beispielsweise in schneebedeckten nördlichen Regionen, könnte das Hinzufügen von Bäumen jedoch einen wärmenden Effekt haben. An einigen Standorten kann die Wiederaufforstung auch Auswirkungen auf Niederschläge, Wolkenbedeckung und andere regionale Prozesse haben, die möglicherweise vorteilhaft sind oder auch nicht. Landverwalter müssen daher andere Umweltfaktoren berücksichtigen, wenn sie den Nutzen von Wäldern als Instrument zur Klimaanpassung bewerten.