Die langfristigen Auswirkungen von extremeren Klimaereignissen und anderen Treibern des Waldwandels auf die Wälder sind höchst ungewiss. Eine neue Studie über die tropischen Wälder in Puerto Rico und den Amerikanischen Jungferninseln (USVI), die sich über 19 Jahre erstreckte, ergab, dass nach dem Hurrikan Maria im Jahr 2017 die gesamte Biomasse einer schnell wachsenden nicht einheimischen Art, des afrikanischen Tulpenbaums (Spathodea campanulata) wieder die häufigste Gruppe einheimischer Baumarten überholt, obwohl, zumindest bei jungen und kleinen Bäumen, nicht-einheimische Arten doppelt so häufig sterben wie einheimische. Die Arbeit wird in der Zeitschrift veröffentlicht PLUS EINS.
Extreme Klimaereignisse werden in weiten Teilen der Welt immer häufiger. Rekordbrechend Niederschlagsereignisse haben in den letzten Jahrzehnten weltweit zugenommen. Hurrikan Maria war das intensivste Niederschlagsereignis für Puerto Rico seit 1956 und wurde mit dem Klimawandel in Verbindung gebracht. Am meisten schwere Trockenzeit Ereignis in der Karibik seit 1950 ereignete sich auch kürzlich, von 2013 bis 2016.
Abgesehen von den Auswirkungen des Klimawandels auf die Wälder haben Wissenschaftler auch der umfangreiche Verlust historischer Lebensräume auf den karibischen Inseln in Verbindung mit vielen Arten, die nur auf einer oder wenigen Inseln endemisch sind, dazu veranlasst Rang Karibische Inseln gehören zu den Regionen, in denen die Erhaltung der Artenvielfalt am dringendsten ist, da die Bevölkerungsdichte und der damit verbundene Druck auf die Wälder dort am dringendsten sind bleiben relativ hoch.
In Puerto Rico erreichte die Entwaldung Anfang des 20. Jahrhunderts ein Maximum. Dies geschah um die späten 1800er Jahre im USVI. Seit den 1950er Jahren hat die Waldfläche auf vielen Karibikinseln zugenommen. Inzwischen wurden viele schnell wachsende, nicht heimische Baumarten auf die karibischen Inseln eingeführt. Sie sind jetzt gemeinsam Puerto Rico und die USVI, da viele abgeholzte und manchmal degradierte Ländereien, die früher kultiviert oder beweidet wurden, schnell kolonisieren können. Die nicht einheimischen Baumarten stammen aus Eurasien oder Afrika, einige stammen jedoch aus Süd- oder Mittelamerika oder größeren karibischen Inseln.
Ein Team aus Förstern, Ökologen, Statistikern und Geographen des USDA Forest Service verglich die Sterblichkeitsraten einheimischer und nicht einheimischer kleiner Baumarten in Puerto Rico und der USVI über die 19 Jahre der dortigen Waldbestandsaufnahme und -analyse des Forest Service.
Sie konzentrierten sich auf kleine Bäume, um den Einfluss von Nachbarn großer Bäume zu berücksichtigen, und weil viele Arten kleiner Bäume zu Kronenbäumen werden, wenn größere Bäume sterben, was sich darauf auswirkt, welche Arten zukünftige Wälder dominieren. Insgesamt starben nicht heimische Arten kleiner Bäume doppelt so häufig wie einheimische, und Hurrikane erhöhten die Sterblichkeitsrate aller kleinen Bäume.
Als nächstes kombinierten sie die Waldbestandsdaten mit Daten zu anderen Faktoren, die das Überleben von Bäumen beeinflussen, und fragten, welche Faktoren das Überleben kleiner Bäume am besten vorhersagen. Sie verwendeten einen Ensemble-Computer-Lernalgorithmus, der viele Kombinationen potenziell einflussreicher Faktoren berücksichtigt, wie z. B. individuelle Baumabmessungen, Merkmale anderer Baumarten, Nachbarbaumfaktoren und Faktoren aus Satellitenbildern und Karten von Klima, Topographie, Geologie, Böden und Landnutzung. Die Landnutzungskarten reichen bis ins Jahr 1950 zurück.
Sie fanden heraus, dass seit dem Jahr 2001 Nicht-Einheimische, einschließlich des afrikanischen Tulpenbaums, selbst unter Berücksichtigung anderer Faktoren mit größerer Wahrscheinlichkeit sterben. Bei Hurrikan Maria überlebten kleine Bäume von Arten mit weniger dichtem Holz weniger, einschließlich der Nicht-Einheimischen.
Schließlich schätzten sie Trends in der gesamten Holzbiomasse sowohl kleiner als auch großer Bäume verschiedener Gruppen von Baumarten vor und nach dem Hurrikan Maria und ordneten den afrikanischen Tulpenbaum aufgrund seiner extrem schnellen Wachstumsraten einer eigenen Gruppe zu weitreichende Samenverbreitung. Die Schätzungen deuten darauf hin, dass die Gesamtbiomasse des afrikanischen Tulpenbaums vor dem Hurrikan bis zu einem Punkt zurückging, an dem sie mit der Biomasse der häufigsten Gruppe einheimischer Arten vergleichbar war, danach aber zunahm. Hurrikanschäden lassen Licht in die Baumkronen, was dieser schnell wachsenden Art wahrscheinlich zugute kommt.
Vor dieser Forschung stammte das meiste Wissen über die Sterblichkeit tropischer Bäume in der Region von einer Handvoll intensiv untersuchter Forschungsparzellen in Waldreservaten, wo schnell wachsende Arten auch nach Hurrikanen zunehmen, aber meistens einheimische Bäume sind. Dies ist die erste Studie, die das breite Spektrum von Bedingungen außerhalb von Waldreservaten berücksichtigt.
Die Studie kam zu dem Schluss, dass die Auswirkungen extremer Klimaereignisse auf zukünftige Wälder von ihrer Häufigkeit, Schwere und Art abhängen werden. Häufigere Hurrikane könnten die Verbreitung schnell wachsender nicht heimischer Baumarten wie des afrikanischen Tulpenbaums aufrechterhalten und die Erholung einheimischer Baumarten von der vergangenen Entwaldung umkehren. Dennoch überleben einheimische Bäume (und möglicherweise einige Nicht-Einheimische) in den rauesten Umgebungen, die langsamer wachsen, Hurrikane leichter und können Dürren besser standhalten.
Mehr Informationen:
Eileen H. Helmer et al, Multiskalen-Prädiktoren für das Überleben kleiner Bäume in einer heterogenen tropischen Landschaft, PLUS EINS (2023). DOI: 10.1371/journal.pone.0280322