Waldsterben durch Klimaextreme folgt globalem Muster

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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 gefunden, indem sie zahlreiche frühere Baum- und Waldsterben der Erde verglichen. Die soeben in Nature Communications veröffentlichte Studie stellt die allererste globale Datenbank mit geographisch lokalisierten Waldsterben-Ereignissen zusammen, die bis 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, Pflanzenökophysiologe der University of Florida, der die Untersuchung leitete.

Borkenkäfer-geschädigter Fichtenbestand in der Nähe von Berlin, infolge der Dürren 2018-2019 – Foto © Gerhard Hofmann für Solarify

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 und zu trocken ist – denn solche Waldsterben verringern die Kohlenstoffbindung und damit die Klimaschützende Wirkung der Bäume“, so 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. 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.

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