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Internationale Forscher fanden ein Muster für extreme Klimabedingungen, die zum Waldsterben führen. Das Team hatte hierfür weltweite Aufzeichnungen über klimabedingte Ereignisse des Baum- und Waldsterbens der letzten knapp fünf Jahrzehnte gesammelt. Danach wurden Abweichungen des damals herrschenden lokalen Klimas ermittelt und verglichen. So konnten die Forscher eine Kombination extremer Klimabedingungen ableiten, bei denen Bäume sterben: Trockenheit gepaart mit Hitze, in genau definierten Extrembereichen. Die Ergebnisse, kürzlich veröffentlicht in Nature Communications, zeigen ein bedrohliches Szenario für die Wälder im Zusammenhang mit der anhaltenden Klimaerwärmung.
Wie heiß ist zu heiß, und wie trocken ist zu trocken für die Wälder unserer Erde? Ein internationales Forscherteam unter Beteiligung des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie in Jena hat Antworten in einer neuen Studie gefunden, in der sie unzählige frühere Baum- und Waldsterben der Erde verglichen. Die soeben in der Fachzeitschrift "Nature Communications" veröffentlichte Studie stellt die allererste globale Datenbank mit geographisch lokalisierten Waldsterben-Ereignissen zusammen, die bis ins Jahr 1970 zurückreichen. "Wir haben Daten aus früheren Studien gesammelt, die dokumentieren, wo und wann Bäume gestorben sind, und das Klima während der Sterbeereignisse im Vergleich zu den langfristigen Bedingungen über Klimamodelle abgeschätzt“, sagt William Hammond, ein Pflanzenökophysiologe der University of Florida, der die Studie leitete.
Aus diesen Klimaanalysen ergab sich ein Muster, ein "Fingerabdruck heißer Trockenheit", der das Waldsterben in vielen bewaldeten Ökosystemen unserer Erde ausgelöst hatte. Der Fingerabdruck der heißen Trockenheit zeigt eindeutig, wie das Absterben von Bäumen und Wäldern mit spezifischen klimatischen Extremsituationen zusammenhängt. Anhand gängiger Klimamodelle konnten die Autoren auch abschätzen, wie häufig diese tödlich wirkenden Klimabedingungen bei einer weiteren Erwärmung im Vergleich zum vorindustriellen Klima auftreten würden: 22 % häufiger bei plus 2 Grad Celsius, bis zu 140 % häufiger bei plus 4 Grad Celsius.
Pflanzen, insbesondere die großen Bäume, nehmen Kohlenstoff als CO2 aus der Atmosphäre auf und binden ihn langfristig. Daher kann das Anpflanzen neuer Bäume auch zur Linderung des Klimawandels beitragen. Sterben die Bäume und Wälder aber ab, können sie nicht nur diese wichtige Aufgabe nicht mehr erfüllen, sondern sie setzen auch zusätzlich Kohlenstoff frei, wenn sie verrotten. „Es ist wichtig zu verstehen, wann es zu heiß ist und zu trocken ist - denn solche Waldsterben verringern die Kohlenstoffbindung und damit die Klimaschützende Wirkung der Bäume“, so Dr. Henrik Hartmann, Mitautor vom Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena.
Die Veröffentlichung der Studie ist zugleich der Startschuss für eine neue interaktive Internet-Anwendung auf der Website des International Tree Mortality Network (https://www.tree-mortality.net/). Das Netzwerk wurde unter anderem von Mitautor Henrik Hartmann gegründet und wird von ihm auch weiter koordiniert. Auf der Webseite sind die der Studie zugrunde liegenden Daten online zur Verfügung gestellt und andere Forscher können neue Beobachtungen des Waldsterbens hier einfügen. Die wachsende Datenbank vereint damit Erkenntnisse von Wissenschaftlern dieses Themenbereichs aus allen Kontinenten, wodurch erstmalig sowohl die Forschung als auch die Ergebnisse zum globalen Waldsterben an einer Stelle gebündelt werden.
"Die neue Datenbank ist frei zugänglich und wird weiterführende Studien zur Situation der Wälder ermöglichen", betont Hartmann, und weiter: "Auch die Forschung im Bereich der Vegetationsmodellierung und der Fernerkundung benötigt solche Datensätze, um ihre Analysen und Vorhersagen zum Waldsterben validieren zu können.“ Zwar können Satellitendaten schon jetzt großflächige Waldsterben gut erkennen, oft fehlt es jedoch an verifizierten Daten, wenn das Absterben nur Teile der Waldbestände betrifft. "Und auch die Anwendung prozess-basierter Mechanismen des Waldsterbens in Vegetationsmodellen befindet sich noch in den Kinderschuhen. Der hier gefundene Klimaschwellenwert, ermittelt durch die Daten-gestützte Schätzung klimabedingten Absterbens, wird diese Entwicklung entscheidend unterstützen. Wir haben nun erstmals die notwendigen Daten, um die verschiedenen Ansätze der Modellierung auf den Prüfstand zu stellen“, so Hartmann.
Die Studie zeigt eine bedrohliche Zukunft für die Wälder im Zuge der globalen Erwärmung auf. Sie untermauert zusätzlich, dass sofortige Maßnahmen gegen weitere Treibhausgasemissionen dringend erforderlich sind. "Die Beweise häufen sich, dass die Wälder in vielen Regionen der Welt kurz vor dem Absterben sind. Es sollte unser höchstes Interesse sein, sie davor zu bewahren", schließt Hartmann.
Dr. Henrik Hartmann
Gruppenleiter
MPI für Biogeochemie
Hans-Knöll-Str. 10
07745 Jena
E-Mail: hhart@bgc-jena.mpg.de
Telefon: +49 3641 57-6294
Mobil: +49 171 8188273
https://www.bgc-jena.mpg.de/bgp/index.php/HenrikHartmann/HenrikHartmann
William M. Hammond, A. Park Williams, John T. Abatzoglou, Henry D. Adams, Tamir Klein, Rosana López, Cuauhtémoc Sáenz-Romero, Henrik Hartmann, David D. Breshears & Craig D. Allen.
Global field observations of tree die-off reveal hotter-drought fingerprint for Earth’s forests.
Nat. Commun 13, 1761 (2022). https://doi.org/10.1038/s41467-022-29289-2
https://doi.org/10.1038/s41467-022-29289-2 Original-Publikation
https://www.tree-mortality.net International Tree Mortality Network
https://www.bgc-jena.mpg.de/bgp/index.php/HenrikHartmann/HenrikHartmann Hartmann webpage
Borkenkäfer-geschädigter Fichtenbestand in der Nähe von Weimar, infolge der Dürren 2018-2019.
O. Kolle / H. Hartmann
MPI-BGC
Criteria of this press release:
Journalists, all interested persons
Environment / ecology, Geosciences, Oceanology / climate, Zoology / agricultural and forest sciences
transregional, national
Research results
German
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