Seit mindestens zehn Millionen Jahren herrscht auf der Erde kein hypertropisches Klima.
Im Amazonas-Regenwald könnte sich ein Klima entwickeln, das es seit Dutzenden von Millionen Jahren nicht mehr auf der Erde gab.
In einer Studie, die diese Woche in Nature erschienen ist, schreiben Forschende, die Region steuere auf ein „hypertropisches“ Klima zu: heißer, trockener und wechselhafter. Das könnte großflächiges Baumsterben auslösen und einen der wichtigsten Kohlenstoffspeicher des Planeten schwächen.
Ohne drastische Einschnitte bei den Treibhausgasemissionen könnte der Amazonas bis 2100 bis zu 150 Tage mit „heißer Dürre“ erleben – Phasen extremer Trockenheit, verstärkt durch große Hitze.
Das würde sogar in den Monaten der Hauptregenzeit gelten, etwa im März, April und Mai. Solche Extreme sind dort heute so gut wie unbekannt.
„Wenn diese heißen Dürren auftreten, ist das das Klima, das wir mit einem hypertropischen Wald verbinden“, sagte Hauptautor Jeff Chambers, Professor an der University of California, Berkeley, in einer Mitteilung. „Das liegt jenseits dessen, was wir derzeit als tropischen Wald verstehen.“
Wie Forschende den Kipppunkt des Amazonas fanden
Unter Leitung von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der University of California, Berkeley, stützt sich die Studie auf mehr als 30 Jahre Daten zu Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Bodenfeuchte und Lichtintensität aus Forschungsflächen nördlich von Manaus im Zentrum Brasiliens.
Sensoren, die in Baumstämme eingebaut sind, zeigten dem Team, wie die Bäume auf steigende Hitze und sinkende Feuchte reagieren. Während der jüngsten, durch El Niño ausgelösten Dürren identifizierten die Forschenden zwei zentrale Stresspunkte.
Als die Bodenfeuchte auf etwa ein Drittel des Normalwerts fiel, schlossen viele Bäume ihre Blattporen, um Wasser zu sparen. Damit verloren sie die Fähigkeit, Kohlendioxid aufzunehmen – nötig, um Gewebe aufzubauen und zu reparieren.
Anhaltende Hitze ließ dann Blasen im Saft entstehen. Das störte den Wassertransport. Die Forschenden vergleichen das mit einer Embolie: einer plötzlichen Blockade eines Blutgefäßes, die zu einem Schlaganfall führt.
Besonders gefährdet waren schnell wachsende Arten mit geringer Holzdichte. Sie starben häufiger als Bäume mit hoher Holzdichte, berichteten die Forschenden.
„Das deutet darauf hin, dass Sekundärwälder verletzlicher sein könnten … weil sie einen höheren Anteil solcher Baumarten haben“, sagte Chambers. Als Sekundärwälder gelten Flächen, die sich nach Schäden durch Menschen oder natürliche Ereignisse wieder selbst regeneriert haben.
Die gleichen Warnzeichen fanden sie an mehreren Standorten und in verschiedenen Dürren. Der Amazonas reagiert auf Hitze und Trockenheit also wahrscheinlich auf ähnliche, vorhersagbare Weise.
Die jährliche Baumsterblichkeit im Amazonas liegt derzeit bei etwas mehr als 1 Prozent. Bis 2100 könnte sie auf rund 1,55 Prozent steigen, schätzen die Forschenden. Das klingt nach wenig, doch ein halber Prozentpunkt in einem Wald von der Größe des Amazonas bedeutet eine enorme Zahl verlorener Bäume, ergänzte Chambers.
Was ist ein „hypertropisches“ Klima, und warum ist es wichtig?
Die Autoren definieren die Hypertropen als Regionen, die heißer sind als 99 Prozent historischer Tropenklimate. Dort treten Dürren deutlich häufiger und intensiver auf.
Ein solches Klima hat in der modernen Geschichte kein Gegenstück. Es gab es in den Tropen nur, als die Erde zwischen zehn und 40 Millionen Jahren deutlich heißer war.
Anders als die heutigen Tropen, in denen die Temperaturen relativ stabil bleiben und die Regenzyklen ganzjährig dichte Vegetation tragen, brächte ein hypertropisches Klima extreme Hitze, verlängerte Trockenzeiten und die Gefahr heftiger Stürme.
Die Folgen wären gravierend und würden weit über den Amazonas hinaus spürbar sein.
Tropische Wälder nehmen mehr Kohlenstoff auf als jedes andere Ökosystem. Unter Stress holen sie jedoch deutlich weniger aus der Luft. In besonders trockenen Jahren hat der Amazonas sogar mehr Kohlenstoff freigesetzt, als er aufgenommen hat, hielten die Autoren fest.
Wenn die globalen Temperaturen weiter steigen, beschleunigt jeder Rückgang der Speicherkapazität des Amazonas die Erwärmung weltweit. Er kann sie sogar mit antreiben. In den vergangenen Jahren erlebten Teile mancher Regenwälder sehr schwere Feuersaisons, ausgelöst durch Hitze und Dürre. Dabei setzten sie große Mengen Kohlenstoff frei und schwächten ihre Ökosysteme.
Was im Amazonas geschieht, könnte andere Wälder ebenfalls treffen. Die Autoren machen deutlich, dass Regenwälder in Westafrika und Südostasien ähnliche Risiken tragen, wenn die Temperaturen steigen. Das hängt davon ab, wie schnell und wie stark die Emissionen sinken.
„Es hängt ganz davon ab, was wir tun“, sagte Chambers.
„Wenn wir Treibhausgase einfach ungebremst ausstoßen, schaffen wir dieses hypertropische Klima früher.“