Landbedeckungsänderungen (Land Cover Changes, LCCs) beeinflussen die Oberflächentemperaturen auf lokaler Ebene durch biophysikalische Prozesse. Aufgrund der groben räumlichen Auflösung der verfügbaren Daten konzentrierten sich frühere beobachtungsbasierte Studien jedoch hauptsächlich auf die potenziellen Auswirkungen virtueller Aufforstung/Entwaldung unter Verwendung der Raum-Zeit-Annahme. Prof. Li und sein Team erstellten zunächst einen hochauflösenden Temperaturdatensatz und untersuchten dann die tatsächlichen Auswirkungen aller Arten realistischer LCCs, indem sie das Raum-Zeit-Schema übernahmen und umfangreiche Satellitenbeobachtungen nutzten.
Sie identifizierten insgesamt 529.128 1-km-Pixel, die von 2006 bis 2015 LCC erlebten. Die umfassend untersuchten Aufforstungen/Entwaldungen machten 46,28 % aus, wohingegen bisher wenig erforschte Übergänge innerhalb nicht-waldartiger Vegetationstypen und fast unbemerkte Veränderungen bei nicht-vegetativen Arten mit Anteilen auftraten von 18,62 % bzw. 35,10 %, was die Notwendigkeit verdeutlicht, die umfassenden Einflüsse aller LCC-Typen zu untersuchen, anstatt nur die Einflüsse von Waldveränderungen zu berücksichtigen, wie dies in früheren Untersuchungen getan wurde.
Die durchschnittliche Temperatur in den Gebieten mit LCCs stieg global um 0,08 K, schwankte jedoch erheblich zwischen den Breitengraden und reichte von -0,05 K bis 0,18 K. Diese Effekte machten bis zu 44,6 % der gesamten gleichzeitigen Erwärmung aus, was die Bedeutung der biophysikalischen Einflüsse von LCCs unterstreicht. Durch den Vergleich der Bedeutung verschiedener LCC-Prozesse innerhalb eines einheitlichen Rahmens stellten die Forscher fest, dass die Ausweitung von Ackerland die Abkühlungseffekte in den nördlichen mittleren Breiten dominierte, während waldbedingte LCCs anderswo Erwärmungseffekte verursachten.
Anders als bei der symmetrischen Annahme möglicher Wirkungen zeigten die Forscher deutliche Asymmetrien bei den tatsächlichen Wirkungen: LCCs mit wärmenden Effekten traten häufiger und mit stärkerer Intensität auf als LCCs mit kühlenden Effekten. Selbst bei den gegenseitigen Veränderungen zwischen zwei Bedeckungen in derselben Region waren die wärmenden LCCs im Allgemeinen größer als ihre abkühlenden Gegenstücke. Die Attributionsanalyse ergab, dass die asymmetrischen Temperatureffekte durch eine Kombination asymmetrischer Änderungen der Übergangsanteile und der Antriebsvariablen verursacht wurden.
Diese Ergebnisse zeigten, dass der Temperaturanstieg, der aus einem bestimmten LCC resultiert, nicht dadurch ausgeglichen werden kann, dass man einfach den umgekehrten LCC desselben Gebiets im selben Zeitraum durchführt, was eine neue Perspektive auf die Landbewirtschaftungs- und Klimaanpassungspolitik eröffnet.
Die Studie ist veröffentlicht im Tagebuch Wissenschaftsbulletin.
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Xiangyang Liu et al.: Lokale Temperaturreaktionen auf tatsächliche Landbedeckungsänderungen weisen erhebliche Breitenvariabilität und Asymmetrie auf. Wissenschaftsbulletin (2023). DOI: 10.1016/j.scib.2023.09.046