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06. Dezember 2011

Klimawandel: Eine andere Welt

 Von Kerstin Viering
Auf allen Kontinenten kann es zu massiven Veränderungen der Vegetation kommen, warnen Forscher.  Foto: dpa

Potsdamer Forscher simulieren die Folgen des Klimawandels für die Ökosysteme der Erde. Sie warnen: auf allen Kontinenten könne es zu massiven Veränderungen der Vegetation kommen.

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Das Grün verschwindet, seit der Regen spärlicher fällt. Zurück bleiben kahle Kronen und tote Stämme. Gras breitet sich aus, in dem immer wieder Brände aufflammen. Sieht so die Zukunft des Amazonas-Regenwaldes aus? Welche Auswirkungen der Klimawandel auf die Ökosysteme der Erde haben wird, ist extrem schwierig vorherzusagen.

In einer neuen Studie haben Wissenschaftler des Potsdam Instituts für Klimafolgenforschung untersucht, in welchen Regionen dabei mit den größten Umwälzungen zu rechnen ist. Auf allen Kontinenten könne es demnach zu massiven Veränderungen der Vegetation kommen, warnen Wolfgang Lucht und sein Team im Fachjournal Environmental Research Letters.

Globaler Überblick

Etliche Forscher weltweit haben schon versucht, einen Blick in die Zukunft einzelner Lebensräume zu werfen. Wie reagiert die Tier- und Pflanzenwelt der Gebirge, wie die der Savannen? Davon ein einigermaßen realistisches Bild zu zeichnen, ist schon kompliziert genug. „Noch viel schwieriger ist es natürlich, einen globalen Überblick über die Folgen des Klimawandels zu gewinnen“, sagt Wolfgang Lucht. „Wir haben deshalb erst einmal versucht, die Veränderungen in einem ganz groben Maßstab zu erfassen.“

Die Potsdamer Forscher wollen wissen, ob der höhere Kohlendioxid-Gehalt der Luft, die steigenden Temperaturen und die je nach Region zu- oder abnehmenden Niederschläge den Charakter der einzelnen Ökosysteme verändern. Könnte Grasland die Bäume verdrängen? Wird der Wasserkreislauf mit seinem Wechselspiel aus Niederschlag und Verdunstung umgekrempelt? Solche Fragen können moderne Computermodelle durchaus beantworten.

Um die Umwälzungen in konkrete Zahlen zu fassen, rechnen die Forscher die Veränderungen im Wasserhaushalt, im Kohlenstoffkreislauf und im Vegetationstyp zu einem einzigen Wert zusammen, der zwischen 0 und 1 liegen kann. 0 bedeutet dabei, es bleibt alles beim Alten. Für den extremen Wandel vom tropischen Regenwald zu einer Halbwüste spuckt der Rechner dagegen einen Wert von 0,98 aus. Mit diesem Indikator können die Forscher einen Blick in die Zukunft wagen.

Dazu haben sie zunächst von 20 verschiedenen Klimamodellen simulieren lassen, wie das künftige Klima auf relativ niedrige, auf mittlere und auf hohe Emissionen von Treibhausgasen reagieren könnte. Für insgesamt 58 mögliche Klima-Entwicklungen am Ende des 21. Jahrhunderts haben sie dann die Veränderungen in den Ökosystemen ausgerechnet.

Geringste Veränderungen in Europa

Europa dürfte demnach künftig von allen Erdteilen die geringsten Veränderungen zu verkraften haben. Ganz anders sieht die Sache bei den nördlichen Nadelwäldern aus, die heute im Inneren Kanadas und Zentralasiens wachsen. „Dort dürfte es den an Kälte angepassten Baumarten künftig an etlichen Sommertagen zu warm werden“, erklärt Lucht. Das aber stresst die Pflanzen und macht sie anfällig für Insektenbefall und andere Widrigkeiten.

In Kanada sind die Folgen dieser Entwicklung heute schon zu sehen: „Die alten Bäume sind zwar noch da, aber es kommt wenig Jungwuchs hoch“, sagt der Wissenschaftler. Baumarten aus gemäßigteren Zonen wie etwa die Buche können die Lücken auch nicht schließen. Denn ihnen ist es in diesen Regionen im Winter immer noch viel zu kalt.

Die Berechnungen der Forscher zeigen dann auch, dass den nördlichen Wäldern Veränderungen bevorstehen könnten: Die Bäume dürften sich zurückziehen, Gras sich ausbreiten. Das aber würde in den zunehmend trockenen Sommern häufigere Brände bedeuten. Das alles könnte dazu führen, dass sich immer mehr Wald in Steppe verwandelt.

Kohlendioxid als Dünger

Der Wolkenmacher

Im Amazonas-Becken wachsen heute auf mehr als fünf Millionen Quadratkilometern die größten Regenwälder der Erde. In der grünen Schatzkammer leben nicht nur eine kaum überschaubare Fülle von Tier- und Pflanzenarten. Wissenschaftler gehen auch davon aus, dass die Region eine wichtige Rolle für das Weltklima spielt.
Typisch für den Amazonas-Regenwald sind große Jahresniederschlagsmengen, die mit bis zu 2 600 Millimetern pro Quadratmeter mehr als vier Mal so hoch ausfallen wie etwa in Frankfurt am Main.
Sein feuchtes Klima schafft sich der Regenwald dabei zum Teil selbst. Die kräftige Tropensonne lässt aus dem Blätterdach so große Mengen Wasser verdunsten, dass sich Wolken bilden. Allerdings befürchten Experten, dass dieser Wasserkreislauf durch die Abholzung des Waldes zunehmend gestört werden könnte.
In den Jahren 2005 und 2010 hat die Region bereits unter ungewöhnlichen Dürreperioden gelitten. Durch den Klimawandel könnte es zu einer Austrocknung kommen. (kv.)

„Umgekehrt werden es die Bäume in anderen Regionen künftig wohl leichter haben“, sagt Wolfgang Lucht. So könnten sie den Berechnungen zufolge in die Tundren des hohen Nordens vordringen, in denen heute wegen der Kälte vor allem Flechten und Moose, Gräser und Krautpflanzen sowie ein paar kleine, verkrüppelte Büsche gedeihen. Und auch für etliche derzeit ziemlich karge und trockene Gebiete in den USA, Australien und der afrikanischen Sahel-Zone halten die meisten Rechendurchgänge einen gewissen Vegetationsschub für wahrscheinlich. Denn der höhere Kohlendioxid-Gehalt der Luft wirkt dort wie eine Art Dünger und führt zudem dazu, dass Pflanzen besser mit Dürre zurechtkommen. Sofern es nicht noch viel trockener wird, dürften diese Regionen künftig also grüner aussehen als heute.

„Da würden viele Leute sagen: super“, meint Lucht. Er selbst ist aber nicht der Meinung, dass mehr Grün automatisch eine gute Sache ist. Wenn in einem überdüngten See massenweise Algen wachsen, kann das schließlich zu einer Reihe von negativen Effekten vom Sauerstoffmangel bis zum Fischsterben führen. Und auch an Land wird der Vormarsch des Grüns nicht ohne Folgen bleiben. Die an karge Lebensräume angepasste Tier- und Pflanzenwelt wird mit einer zu dichten Vegetation Probleme haben.

Der Amazonas-Regenwald ist zwar heute schon üppig grün. Was aber, wenn er durch die CO2-Düngung noch dichter und dunkler wird? Das würden etliche seiner Pflanzen und Tiere womöglich nicht verkraften. „Gerade für das Amazonasgebiet liefern die Simulationen allerdings sehr unterschiedliche Ergebnisse“, sagt Lucht. Knackpunkt sind dabei die Niederschläge. Regnet es künftig noch gleich viel oder mehr, wird der Modellwald im Computer dichter. Gehen dagegen die Niederschläge zurück, kann er im Extremfall auch vertrocknen und sich in eine Savanne verwandeln.

„Es gibt nur wenige Modelle, die diese drastische Entwicklung zeigen“, sagt Lucht, der keineswegs zur Schwarzmalerei neigt. „Aber was, wenn sie recht haben?“ Zumal die Simulationen zeigen, dass es nicht egal ist, ob es bis zum Ende des 21. Jahrhunderts um zwei oder vier Grad wärmer wird. Je höher die Temperaturen klettern, umso drastischer fallen die Veränderungen aus.

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