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Regenwald

Trockener Netzwerkeffekt im Amazonaswald

Weil der Klimawandel dem Amazonasbecken immer häufiger Dürreperioden beschert, könnte der Regenwald die Basis seiner netzwerkartigen Feuchtigkeitsversorgung verlieren. © Mantaphoto/iStock

Weniger Bäume – weniger Regen – noch weniger Bäume …: Verluste des Baumbestandes im Amazonasgebiet führen zu Kaskadeneffekten, die zu weiteren Waldschäden führen, verdeutlicht eine Modellanalyse. Für jeden dritten Baum, der durch Dürre oder Abholzung verloren geht, stirbt demnach indirekt noch ein weiterer. Am stärksten sind die Regionen an den südlichen Rändern des Amazonasgebiet von dem Netzwerkeffekt und damit von einer drohenden Versteppung betroffen, sagen die Forscher.

Gewaltige Waldflächen mit enormer Artenvielfalt: Das Amazonasgebiet ist nicht nur ein faszinierendes Naturwunder, es spielt durch seine Funktion als Kohlenstoffsenke auch eine wichtige Rolle im Klimasystem der Erde. Doch diese üppige Lebenswelt ist bedroht: Neben der Abholzung kommt es im Zuge des Klimawandels in einigen Regionen zu ungewöhnlich wenig Niederschlägen, die dem Wald zu schaffen machen. Klimaprognosen zufolge könnten trockene Jahre wie 2005 und 2010 im Amazonasgebiet ab 2050 zur neuen Normalität werden. Im Rahmen ihrer Studie ist das Team aus deutschen und US-amerikanischen Wissenschaftlern nun der Frage nachgegangen, inwieweit sich diese Schäden wiederum erneut auf den Wald auswirken können.

Wald sorgt für seinen eigenen Regen

Wie sie erklären, sorgt der Wald durch Feuchtigkeitsrecycling auch selbst für seinen Regen: Waldboden und Pflanzen nehmen einen erheblichen Teil der Niederschläge auf und geben anschließend große Wassermengen durch Verdunstung und Transpiration an die Atmosphäre ab. Dadurch prägt der Wald das Wetter in der Region und erzeugt bis zur Hälfte der Niederschläge im Amazonasbecken. „Die wiederkehrenden Dürreperioden führen bereits zu quantifizierbaren Veränderungen im Feuchtigkeitsnetz des Amazonas“, erklärt Co-Autor Henrique Barbosa von der University of Maryland in Baltimore. „Wir nutzen diese Beobachtungen, um die Folgen eines zukünftigen Klimas zu verstehen und zu modellieren“. Auf der Grundlage der gesammelten Basisinformationen entwickelten die Forscher ein sogenanntes dynamisches Netzwerkmodell, in dem sich die komplexen Effekte im Rahmen des atmosphärischen Feuchtigkeitsrecyclings widerspiegeln.

Wie das Team berichtet, zeigen ihre Ergebnisse die erhebliche Bedeutung des Netzwerkeffekts auf. Auch wenn eine Trockenperiode nur eine bestimmte Region des Waldes betrifft, geht der Schaden demnach um den Faktor 1,3 über diese Region hinaus. „Intensivere Dürreperioden drohen, Teile des Amazonas-Regenwaldes auszutrocknen. Wenn die Walddecke dünner wird, führt das aufgrund des Netzwerkeffekts zu weniger Wasser im System insgesamt und damit zu unverhältnismäßig mehr Schäden“, sagt Erstautor Nico Wunderling vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK). „Wir haben zwar konkret die Auswirkungen der Dürre untersucht, aber diese Regel gilt auch für die Entwaldung. Das heißt, wenn man einen Hektar Wald abholzt, zerstört man eigentlich 1,3 Hektar“, sagt der Forscher.

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Kritischer Netzwerkeffekt

Wie das Team betont, wirken sich die Dürreperioden im Amazonasgebiet allerdings regional sehr verschieden aus. „Im Amazonasgebiet sind Bäume und Waldsysteme unterschiedlich an die Wasserverfügbarkeit angepasst, da es in einigen Regionen natürlicherweise eine ausgeprägte Trockenzeit gibt, während es in anderen das ganze Jahr über regnet. Diese lokalen Anpassungen werden von uns ausdrücklich berücksichtigt“, sagt Co-Autor Boris Sakschewski vom PIK. „Wir stellen trotzdem fest, dass selbst die an starke Trockenzeiten angepassten Teile des Amazonas eine neue Klimanormalität nicht unbedingt überleben werden und das Risiko hoch ist, dass sich ganze Landstriche in Savanne oder gar völlig baumlose Landschaft verwandeln. Die Folgen für die Artenvielfalt wären katastrophal – ebenso wie die für das lokale, regionale und globale Klima“, so Sakschewski.

Hoffnungslos ist die Lage aber noch nicht, betont Co-Autorin Ricarda Winkelmann, Expertin für Kippelementforschung am PIK: „Noch ist ein großer Teil des Waldes relativ stabil. Die Netzwerkeffekte von Trockenperioden sind wahrscheinlich auf bestimmte Gebiete im Südosten und Südwesten des Waldes beschränkt – und das sind genau jene Gebiete, in denen der Wald bereits stark gelitten hat durch die menschliche Rodung von Wald für Weideflächen oder Soja. Wir können also noch viel tun, um den Amazonas zu stabilisieren“, sagt Winkelmann. „Und wir wissen, wie wir das tun können: Den Regenwald vor der Abholzung schützen und die Treibhausgasemissionen rasch reduzieren, sodass eine weitere Erderwärmung begrenzt wird.“

Quelle: University of Maryland Baltimore County, Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung, Fachartikel: Proceedings of the National Academy of Sciences, doi: 10.1073/pnas.2120777119

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