Neue Studie zeigt, dass sich die kältesten Wälder der Erde mit dem Klimawandel nach Norden verlagern

Neue Forschungsergebnisse der Northern Arizona University zeigen, dass steigende Temperaturen dazu führen, dass sich die kältesten Wälder der Erde nach Norden verlagern, was Bedenken hinsichtlich der Biodiversität, eines erhöhten Waldbrandrisikos und zunehmender Auswirkungen des Klimawandels auf nördliche Gemeinden aufwirft.

Logan Berner, Assistant Research Professor an der School of Informatics, Computing, and Cyber ​​Systems (SICCS) und Scott Goetz, Regents-Professor und Direktor des GEODE Lab, haben den Artikel verfasst: „Satellitenbeobachtungen dokumentieren Trends, die mit einer Verschiebung des borealen Waldbioms übereinstimmen “, das am Donnerstag in veröffentlicht wurde Biologie des globalen Wandels. Der boreale Wald ist ein Gürtel aus kältetoleranten Nadelbäumen, der sich fast 9.000 Meilen über den Norden Nordamerikas und Eurasiens erstreckt; Es macht fast ein Viertel der Waldfläche der Erde aus und ist das kälteste – wenn auch meist schnell erwärmende – Waldbiom.

Für diese Studie nutzten die Forscher 40 Jahre lang Satellitenbeobachtungen mit mäßiger Auflösung (30 m) und verschiedene geospatiale klimabezogene Datensätze des borealen Waldes und bewerteten, wo und warum die Vegetation in den letzten Jahrzehnten grün und braun wurde. „Ergrünung“ weist auf höhere Vegetationswachstumsraten hin, die auftreten können, wenn die Klimaerwärmung das Wachstum von Bäumen und Sträuchern fördert, wie in der Nähe der arktischen und alpinen Baumgrenzen beobachtet wurde. „Bräunung“ weist auf geringere Vegetationswachstumsraten und möglicherweise auf ein Absterben der Vegetation hin, z. B. wenn heißere und trockenere Bedingungen das Baumwachstum unterdrücken und Bäume töten.

„Es gibt Hinweise darauf, dass der Klimawandel dazu führt, dass sich boreale Bäume und Sträucher in die arktische und alpine Tundra ausdehnen, während gleichzeitig Bäume an den warmen Südrändern des borealen Waldes gestresster werden und absterben“, sagte Berner. „Diese Dynamik könnte zu einer allmählichen Verschiebung der geografischen Ausdehnung des borealen Waldbioms nach Norden führen, aber inwieweit solche Veränderungen bereits im Gange sind, ist unklar geblieben.“

Was sie fanden, war nicht gerade eine Überraschung. Die Vegetation wurde in weiten Teilen der kalten Nordränder des borealen Waldes grüner; Wärmere Bedingungen führten zu einem verstärkten Vegetationswachstum und ermöglichten es Bäumen und Sträuchern, sich in die arktische und alpine Tundra auszudehnen. Umgekehrt wurde die Vegetation entlang Teilen der warmen südlichen Ränder dieses Bioms brauner, da heißere, trockenere Bedingungen den Baumstress und das Absterben erhöhten. Interessanterweise, sagte Berner, würde die Vegetation in Gebieten mit hohem Stickstoffgehalt im Boden eher grüner, was darauf hindeutet, dass die Verfügbarkeit von Bodennährstoffen eine wichtige Einschränkung für die Reaktion der borealen Vegetation auf den Klimawandel darstellt.

„Das boreale Waldökosystem hat sich in den letzten Jahrzehnten in vielerlei Hinsicht verändert, und diese Veränderungen sind oft mit zunehmenden Feuerstörungen verbunden“, sagte Goetz. „Hier haben wir uns absichtlich auf Gebiete konzentriert, die in letzter Zeit nicht von Bränden betroffen waren, damit wir die Auswirkungen des Klimawandels herausarbeiten konnten. Unsere Hypothesen darüber, was passieren würde, wurden durch diese Analyse bestätigt – Wälder werden in den kühleren nördlichen und höher gelegenen Gebieten produktiver , und sie werden aufgrund heißer Luftmassen und Austrocknung in den wärmeren und südlicheren Gebieten weniger produktiv. Wir gehen davon aus, dass dies in den kommenden Jahren anhalten und sich wahrscheinlich noch verstärken wird.“

Was ein sich veränderndes Biom für den Wald bedeutet

Veränderungen in der Vegetation könnten sowohl die pflanzliche als auch die tierische Biodiversität beeinträchtigen, insbesondere Arten wie Karibu und Elche, die spezifische Nahrungspräferenzen haben (z. B. laubabwerfende Sträucher und Bäume). Diese Wildtierarten sind wichtige Nahrungsquellen für Subsistenzgemeinschaften im borealen Tundra-Ökoton. Veränderungen in der Vegetation sowohl an den nördlichen als auch an den südlichen Rändern des borealen Waldes werden sich auf die Waldbrandregime auswirken und wahrscheinlich das Risiko weiterer und schwerer Brände erhöhen. Veränderungen in der Vegetation wirken sich auch auf die Stabilität kohlenstoffreicher Permafrostböden und die Absorption von Sonnenenergie durch die Landoberfläche in einer Weise aus, die die Klimaerwärmung beschleunigen könnte. Darüber hinaus könnte die zunehmende Baumsterblichkeit weitreichende Auswirkungen auf forstwirtschaftliche Produkte haben und gleichzeitig zu einer weiteren Degradation von halbkontinuierlichem und sporadischem Permafrost führen.

Diese zukünftigen Auswirkungen sind nicht auf das geografische Gebiet um den Wald beschränkt.

„Grundsätzlich verursachen Treibhausgasemissionen aus menschlichen Aktivitäten eine Erwärmung des Erdklimas, was wiederum dazu führt, dass sich der boreale Wald nach Norden verlagert, und sich auf andere Ökosysteme auf der ganzen Welt auswirkt“, sagte Berner. „Um die nachteiligen Auswirkungen des Klimawandels zu minimieren, müssen Anstrengungen unternommen werden, um die Treibhausgasemissionen drastisch zu reduzieren, insbesondere im Zusammenhang mit dem Verbrauch fossiler Brennstoffe und der Entwaldung. Darüber hinaus müssen die nördlichen Gemeinden mögliche Veränderungen in der Vegetation einplanen, die sich auf die Verfügbarkeit von Ressourcen auswirken könnten (z. B. Wildtiere, Holz ) und Waldbrandgefahr.“

Diese Studie ist Teil einer größeren Initiative, die von finanziert wird Das Arctic-Boreal Vulnerability Experiment der NASA (oben), die weitere Anstrengungen zum Verständnis des Ausmaßes, der Natur, der Ursache und der Folgen einer sich abzeichnenden Verschiebung des borealen Bioms beinhalten wird. Goetz ist der wissenschaftliche Leiter von ABoVE.