Gletschermikroklima ahmen den Klimawandel nach

Ein kühles Taschenklima um die Schnauze eines Gletschers könnte Forschern helfen, vorherzusagen, wie Wälder auf den schnellen Klimawandel reagieren werden, so die Autoren einer neuen 120-jährigen Fallstudie eines schnell vordringenden und sich zurückziehenden Gletschers in Alaska.

Beim Wandern in schneebedeckten Bergen oder beim Vorbeistapfen an einer Schneewehe auf dem Bürgersteig haben Sie vielleicht eine kühle Luftblase in der Nähe eines Schneehaufens gespürt. Bäume in der Nähe von Gletschern erfahren denselben Effekt und können ihr Wachstum verlangsamen. Bäume zeichnen die Geschichte der Abkühlung in ihren Jahresringen auf, wie eine neue Studie in AGU’s zeigt Geophysikalische Forschungsbriefe Berichte.

Das Wachstum von Jahrringen hängt von vielen Faktoren ab, einschließlich der Temperatur. Bei vielen Arten führen kühlere, trockenere Bedingungen zu langsamerem Wachstum und kleineren oder dichteren Ringen. Die Studie unter der Leitung des Ökologen Ben Gaglioti dokumentiert diese Beziehung auf dem La Perouse-Gletscher und dem umliegenden Glacier Bay National Forest in einer beispiellosen Nahaufnahme und persönlichen Ansicht vergangener glazialer Mikroklimata.

Aus historischen Berichten, Baumkernen und Luftbildern wusste das Team, dass der Gletscher im späten 19. Jahrhundert schnell Hunderte von Metern vorgerückt war, im frühen 19. Jahrhundert Ping-Pong gemacht hatte und um 1950 begann, sich zurückzuziehen. Der nächste Schritt bestand darin, zu überprüfen, ob die Bäume Aufzeichnungen machten Das Mikroklima ändert sich in diesen Zeiträumen.

Anhand von 118 Bohrkernen aus dem alten Wald aus Gelbzeder rekonstruierten sie die Temperaturen von 1855 bis 2021. Unter Berücksichtigung regionaler Temperaturen und Höhenlagen stellten die Forscher eine deutliche Verlangsamung des Wachstums fest, als der Gletscher vorrückte, und eine Zunahme der Wachstumsraten, als er sich zurückzog . Der Gletschervorstoß kühlte den Wald im Sommer um fast 4 Grad Celsius ab.

„Das war für mich umwerfend“, sagt Gaglioti. „Aufgrund des Vordringens und Rückzugs des Gletschers erlebte der Wald von La Perouse einige der schnellsten historischen Abkühlungs- und Erwärmungsraten auf der Erde, aber Klimamodelle deuten darauf hin, dass diese Änderungsraten im nächsten Jahrhundert häufiger auftreten werden. benachbarte Ökosysteme können uns helfen zu verstehen, wie sie auf die beispiellose Erwärmungsrate in der Zukunft reagieren könnten.“

Camping auf Eis

Gaglioti und seine Kollegen stießen auf den Fund, als sie einst verschüttete Baumschichten untersuchten, die im 19. Jahrhundert von Gletschern umgepflügt worden waren. Als sie die Regenwaldbäume direkt außerhalb des Fußabdrucks des Gletschers beprobten, stellten sie fest, dass die Baumringe im späten 18. Jahrhundert, als der Gletscher vorrückte, ein komprimiertes Wachstum aufwiesen und seine Blase aus kalter Luft in den Wald drückten.

„Dann hatten wir die Idee, die Größe und Intensität des kalten Mikroklimas rund um das Eis mit Temperatursensoren zu überwachen“, sagt Gaglioti. „Wenn der Gletscher hin und her gehen würde und dieses Mikroklima den umliegenden Wald beeinflussen würde, könnten wir das als Experiment nutzen“, erklärt er, um zu beurteilen, wie Ökosysteme in Zukunft auf den schnellen Klimawandel reagieren könnten. Aber zuerst mussten sie die Saisonabhängigkeit des heutigen Mikroklimas abbilden.

Gaglioti und seine Kollegen installierten ein Netzwerk von Temperatursensoren über Hunderte von Metern rund um den La Perouse-Gletscher und sammelten die Daten drei Jahre lang, von Juli 2018 bis Juli 2021. Das Mikroklima erstreckte sich mindestens 600 Meter in den Wald, die weiteste Entfernung, die sie hatten platzierte Sensoren. Ohne weiter entfernte Sensoren „ist es schwierig einzugrenzen, wo es tatsächlich endet“, sagt Gaglioti.

Die Ergebnisse fügen auch eine wichtige Informationsquelle hinzu, um die Bewegung vergangener Gletscher und ihren Einfluss auf die umgebende Biosphäre zu rekonstruieren. „Wenn Sie Bäume betrachten, die vom Eis überrollt wurden, können Sie die Kühleffekte sehen, wenn sich das Eis ihnen nähert, bevor sie sterben“, sagt Gaglioti. Die zurückgelassenen Bäume bieten wichtige Klimaaufzeichnungen beim Rückzug des Gletschers sowie Einblicke in die Rückzugsrate und mögliche Einflüsse auf die ökologische Sukzession nach dem Wegfall des Eises.

Es gibt noch Arbeit zu erledigen. Es gibt fünf weitere Baumarten im Mikroklima von La Perouse und vorläufige Ergebnisse deuten darauf hin, dass jede Art anders auf die Klimaveränderungen reagiert. Gaglioti hofft, dass er diese Aufzeichnungen nutzen kann, um besser zu verstehen, wie ein ganzer Wald auf Abkühlung und Erwärmung in großem Ausmaß reagiert. Ähnliche Mikroklimaaufzeichnungen an anderer Stelle können verwendet werden, um die Klimaempfindlichkeit anderer biologischer Systeme, von Mikroben bis zu Säugetieren, zu untersuchen.