Wissenschaftler enthüllen neue Modelle, die prognostizieren, dass die Waldflächen in der Arktis in den nächsten Jahrzehnten um bis zu 50 Prozent zunehmen könnten.
Neue Forschungsergebnisse sagen voraus, dass steigende Temperaturen zu einer massiven "Begrünung" oder Zunahme der Pflanzendecke in der Arktis führen werden. In einem Artikel, der am 31. März in Nature Climate Change veröffentlicht wurde, enthüllen Wissenschaftler neue Modelle, die prognostizieren, dass die Waldflächen in der Arktis in den nächsten Jahrzehnten um bis zu 50 Prozent zunehmen könnten. Die Forscher zeigen auch, dass diese dramatische Begrünung die Klimaerwärmung stärker beschleunigen wird als bisher erwartet.
"Eine derart weitverbreitete Umverteilung der arktischen Vegetation hätte Auswirkungen, die sich auf das globale Ökosystem auswirken", sagte Richard Pearson, Hauptautor des Papiers und Forscher am Zentrum für biologische Vielfalt und Erhaltung des Amerikanischen Naturkundemuseums.
Arktische „Begrünung“: Beobachtete Verbreitung (links) und prognostizierte Vegetationsverteilung in einem Klimaerwärmungsszenario für die 2050er Jahre (rechts). Die zur Erzeugung des beobachteten Bildes verwendeten Daten stammen aus der Circumpolar Arctic Vegetation Map (2003).
Das Pflanzenwachstum in arktischen Ökosystemen hat in den letzten Jahrzehnten zugenommen, ein Trend, der mit einem Anstieg der Temperaturen einhergeht, der ungefähr doppelt so schnell wie der globale Anstieg ist. Das Forschungsteam aus dem Museum, AT & T Labs-Research, dem Woods Hole Research Center, der Colgate University, der Cornell University und der University of York hat anhand von Klimaszenarien für die 2050er Jahre untersucht, wie sich dieser Trend in Zukunft fortsetzen dürfte. Die Wissenschaftler entwickelten Modelle, die statistisch vorhersagen, welche Pflanzenarten unter bestimmten Temperaturen und Niederschlägen wachsen könnten. Obwohl diese Art der Modellierung mit einigen Unsicherheiten behaftet ist, ist sie eine robuste Methode, um die Arktis zu untersuchen, da das raue Klima die Anzahl der Pflanzen begrenzt, die wachsen können (im Gegensatz zu einer Regenwaldumgebung, in der bei gleicher Temperatur viel mehr Pflanzentypen existieren könnten) Reichweite).
Die Modelle offenbaren das Potenzial für eine massive Umverteilung der Vegetation in der Arktis unter dem zukünftigen Klima, wobei etwa die Hälfte der Vegetation in eine andere Klasse wechselt und die Baum- und Strauchbedeckung massiv zunimmt. Wie könnte das aussehen? In Sibirien könnten zum Beispiel Bäume hunderte von Meilen nördlich der gegenwärtigen Baumgrenze wachsen. "Wir bekommen bereits einen Eindruck davon, da jetzt schnell größere Sträucher einige der wärmeren Tundra-Gebiete erobern", sagte Co-Autor Pieter Beck, ein wissenschaftlicher Mitarbeiter am Woods Hole Research Center. "Zukünftige Auswirkungen würden weit über die Arktis hinausgehen", sagte Pearson. „Einige Vogelarten wandern zum Beispiel saisonal aus niedrigeren Breiten und sind darauf angewiesen, bestimmte polare Lebensräume zu finden, zum Beispiel Freiflächen für Bodennestungen.“
Arktische Baumgrenze in der Nähe von Cherskiy im Nordosten Sibiriens
Außerdem untersuchten die Forscher die vielfältigen Rückkopplungen des Klimawandels, die durch Begrünung entstehen würden. Sie stellten fest, dass ein Phänomen namens Albedo-Effekt, basierend auf dem Reflexionsvermögen der Erdoberfläche, den größten Einfluss auf das Klima der Arktis haben würde. Wenn die Sonne auf Schnee trifft, wird der größte Teil der Strahlung in den Weltraum zurückgeworfen. Wenn es jedoch auf einen „dunklen“ Bereich trifft, der mit Bäumen oder Sträuchern bedeckt ist, wird mehr Sonnenlicht in den Bereich absorbiert und die Temperatur steigt. In der Arktis führt dies zu einer positiven Rückkopplung auf die Klimaerwärmung: Je mehr Vegetation vorhanden ist, desto mehr Erwärmung tritt auf. "Ein erhöhtes Pflanzenwachstum wird diesen Erwärmungseffekt nicht ausgleichen, da Pflanzen in der Arktis relativ langsam atmosphärischen Kohlenstoff absorbieren", sagte Co-Autor Michael Loranty, ein Assistenzprofessor an der Colgate University.
Arktische Tundra in der Nähe der Mündung des Flusses Kolyma im Nordosten Sibiriens
"Indem wir beobachtete Beziehungen zwischen Pflanzen und Albedo berücksichtigen, zeigen wir, dass Vegetationsverteilungsverschiebungen zu einer insgesamt positiven Rückkopplung auf das Klima führen, die wahrscheinlich zu einer stärkeren Erwärmung führt als vorhergesagt", sagte der Co-Autor und Senior des Woods Hole Research Center Der Wissenschaftler Scott Goetz.
Diese Arbeit wurde von der National Science Foundation finanziert, gewährt IPY 0732948, IPY 0732954 und Expeditions 0832782. Weitere Autoren, die an dieser Studie beteiligt sind, sind Steven Phillips (AT & T Labs-Research), Theodoros Damoulas (Cornell University) und Sarah Knight (American Museum) of Natural History und der University of York).
Das wissenschaftliche Dokument finden Sie unter: https://dx.doi.org/10.1038/NCLIMATE1858
Via Woods Hole Forschungszentrum