Der Klimawandel hat nicht überall die gleichen Auswirkungen, die Temperaturen steigen je nach Breitengrad und Höhe unterschiedlich an. Die Klimaheterogenität ist die Untersuchung dieser Vielfalt der Klimamuster auf der Erde und der Schwerpunkt von aktuelle Forschung veröffentlicht in Geophysikalische Forschungsbriefe.
Yanlong Guan von der Fujian Agriculture and Forestry University in China und seine Kollegen untersuchten die Rolle der Höhenlage bei der Klimaheterogenität, indem sie Veränderungen der Organismenvielfalt anhand des Shannon-Diversitätsindex und der Köppen-Geiger-Klimaklassifikation analysierten. Letztere unterteilt das Klima anhand der saisonalen Niederschläge und der Temperaturbeziehungen zur Vegetationsverteilung in tropische, trockene, gemäßigte, kontinentale und polare Regionen.
Solche Temperatur- und Niederschlagsdaten wurden von mehr als 4.000 Wetterstationen weltweit über einen Zeitraum von 70 Jahren ab 1952 erhoben. Die Topographie macht die Daten noch komplexer, da Oberflächenrauheit und Höhenlage Auswirkungen auf Oberflächentemperatur, Niederschlag, Wasserkreislauf, Energiehaushalt und Vegetationsbedeckung haben können, wodurch ein Flickenteppich der fünf Klimagruppen entstehen kann. Im Rahmen dieses Projekts wurden neun Höhenlagen von 0 m bis über 4.000 m in 500-m-Abständen untersucht.
Die wichtigste Erkenntnis des Forschungsteams besteht darin, dass der Diversitätsindex des Shannon in niedrigen Höhen (unter 2.000 m) abnimmt, wo die Temperaturen höher und schneller ansteigen, was zur Verbreitung ähnlicher trockener und tropischer Bedingungen über ein weites Gebiet führt.
Im Vergleich dazu weisen höhere Lagen (über 2.000 m) eine größere Klimaheterogenität auf. Dies bedeutet, dass der Diversitätsindex trotz zunächst kühlerer, sich aber langsam zunehmend erwärmender Umweltbedingungen weiter ansteigt, bis auf topografischen Höhen nur noch kleine Bereiche mit kaltem Klima verbleiben.
Zusätzlich nutzten die Wissenschaftler Klimasimulationen, um zu prüfen, was diesen Mustern zugrunde liegt. Wenig überraschend kamen sie zu dem Ergebnis, dass der vom Menschen verursachte Klimawandel der Auslöser dieser deutlichen Verschiebung der Klimaheterogenität zwischen niedrigeren und höheren Lagen ist.
Diese Simulationen extrapolierten außerdem die Klimaheterogenität für den Rest des Jahrhunderts und identifizierten Orte, die möglicherweise eine geringere Klimavariabilität aufweisen, wie etwa Nordamerika, das auf einer durchschnittlichen Höhe von etwa 1.600 m liegt und für das eine Durchschnittstemperatur von 14,2 °C prognostiziert wird.
Zu den kälteren Rückzugsgebieten in höheren Lagen zählt inzwischen das Qinghai-Tibet-Plateau auf über 4.100 Metern Höhe, wo für den Zeitraum von 2070 bis 2098 Temperaturen von 5,9 °C erwartet werden, sich die Temperatur aber bereits jetzt mit einer erhöhten Rate von 0,44 °C pro Jahrzehnt erwärmt, also doppelt so schnell wie der globale Durchschnitt.
Diese Forschung ist deshalb von Bedeutung, weil Prognosen darauf schließen lassen, dass bis zum Ende des Jahrhunderts auf bis zu 46 % der Landoberfläche wärmere und trockenere Bedingungen herrschen könnten. Diese Angleichung der Klimatypen könnte eine Bedrohung für die Verbreitung von Lebensräumen und Arten darstellen.
Das Verständnis der Klimavariabilität, die in höheren Lagen herrscht, könnte daher bedeuten, dass diese in den kommenden Jahren zu Zufluchtsorten für Menschen, Tiere und Pflanzen werden, die auf der Suche nach günstigeren Bedingungen fernab der steigenden Temperaturen und der Vielzahl der damit verbundenen sozialen, wirtschaftlichen und ökologischen Probleme sind.
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Yanlong Guan et al, Höhe reguliert die Reaktion der Klimaheterogenität auf den Klimawandel, Geophysikalische Forschungsbriefe (2024). DOI: 10.1029/2024GL109483
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