Klimawandel: Teile tropischer Regenwälder könnten laut Studie zu heiß für die Photosynthese werden

Einige Blätter in tropischen Wäldern von Südamerika bis Südostasien werden so heiß, dass sie möglicherweise nicht mehr in der Lage sind, Photosynthese zu betreiben, was laut einer neuen Studie möglicherweise schwerwiegende Folgen für die Wälder der Welt haben könnte.

Die Fähigkeit der Blätter zur Photosynthese – der Prozess, bei dem sie aus Kohlendioxid, Sonnenlicht und Wasser Energie erzeugen – beginnt zu versagen, wenn ihre Temperatur etwa 46,7 Grad Celsius (116 Fahrenheit) erreicht.

Obwohl dies hoch erscheinen mag, können Blätter viel heißer werden als die Lufttemperatur, heißt es in dem am Mittwoch in Nature veröffentlichten Bericht einer Gruppe von Wissenschaftlern aus Ländern wie den USA, Australien und Brasilien.

Die Wissenschaftler nutzten Temperaturdaten, die von thermischen Satellitensensoren auf der Internationalen Raumstation, 400 Kilometer (fast 250 Meilen) über der Erde, herabgestrahlt wurden. Sie kombinierten dies mit Beobachtungen vor Ort aus Experimenten zur Blatterwärmung, bei denen Wissenschaftler in das Blätterdach kletterten, um mühsam Sensoren an den Blättern anzubringen.

Anstatt die Durchschnittstemperaturen zu betrachten, konzentrierten sich die Wissenschaftler auf die Temperatur Extreme, sagte Christopher Doughty, außerordentlicher Professor für Ökoinformatik an der Northern Arizona University und Autor des Berichts. Sie fanden heraus, dass die durchschnittliche Temperatur im Walddach ihren Höhepunkt bei 34 Grad Celsius (93 Fahrenheit) erreichte, einige jedoch auch über 40 Grad Celsius (104 Fahrenheit) lagen.

Dem Bericht zufolge überschreiten derzeit 0,01 % der Blätter die kritische Temperaturschwelle, ab der ihre Fähigkeit zur Photosynthese zusammenbricht und möglicherweise das Blatt und der Baum sterben.

Dieser Prozentsatz sei zwar gering, werde aber im Zuge der Erwärmung der Welt voraussichtlich zunehmen, heißt es in dem Bericht, und stelle eine Bedrohung für die Tropenwälder der Welt dar, die etwa 12 % der Erdoberfläche bedecken und mehr als die Hälfte aller Arten der Welt beherbergen. Sie spielen auch eine wichtige Rolle bei der Aufnahme und Speicherung von Kohlenstoff und tragen zur Regulierung des globalen Klimas bei.

„Es gibt alle möglichen möglichen Rückkopplungen, wenn man anfängt, Waldstücke zu verlieren, sogar Blätter einzelner Bäume“, sagte Doughty in einem Telefonat mit Reportern.

Dem Bericht zufolge können Tropenwälder einer zusätzlichen globalen Erwärmung von rund 4 Grad Celsius standhalten, bevor sie einen Wendepunkt in Bezug auf ihre Fähigkeit zur Photosynthese erreichen.

Wenn die Erwärmung diesen Wert überschreitet, wird die Anzahl der Blätter überschrittenKritische Temperaturschwellen könnten auf 1,4 % ansteigen, was möglicherweise zu einem großflächigen Blattverlust und dem Absterben des gesamten Baums führen könnte, heißt es in dem Bericht.

Dieses Ausmaß der Erwärmung ist im Rahmen der aktuellen Klimapolitik nicht zu erwarten, die Schätzungen zufolge zu einer Erwärmung von 2,7 Grad Celsius über dem vorindustriellen Niveau führen wird. Aber es liegt im Bereich der pessimistischsten Klimaszenarien, wenn die Welt weiterhin fossile Brennstoffe verbrennt.

Obwohl diese Zahlen klein erscheinen mögen, ist das Risiko erheblich, wenn man bedenkt, wie wichtig tropische Bäume für das Leben, das Klimasystem und den Planeten sind.

„Fast alles Leben – auch der Mensch – ist entweder direkt oder indirekt auf die Photosynthese als Nahrung angewiesen“, sagte Kevin Collins, Dozent für Umwelt und Systeme an der Open University, der nicht an der Forschung beteiligt war.

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Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die globale Erwärmung diesen lebenswichtigen Prozess gefährdet, sagte er dem Science Media Centre. Er fügte jedoch hinzu, dass es für die Tropenwälder noch unmittelbarere Sorgen gebe, darunter Abholzung, Waldbrände und Dürren.

Christopher Still, Professor für Waldökosysteme an der Oregon State University, der ebenfalls nicht an dem Bericht beteiligt war, sagte, dass die Forschung einige neue Erkenntnisse lieferte. Während ein großer Fokus auf den Auswirkungen der Dürre auf den Baumverlust lag, sagte er gegenüber CNN: „In diesem Papier heißt es, dass es nicht nur an der Dürre liegt – wir müssen uns wirklich auch um die Temperaturen kümmern, die die Blätter erreichen.“

Er räumte zwar ein, dass die Zahlen in dem Bericht gering seien, fügte aber hinzu: „Ich würde mich etwas weniger auf die Prozentsätze konzentrieren, sondern mehr auf die Konzepte, wie sich Blätter gegen diese wirklich hohen Temperaturbedingungen stemmen und wie oft und wie lange das passiert.“ dauert und was es wirklich bedeutet.“

Andere waren vorsichtiger. Chloe Brimicombe, Klimaforscherin an der Universität Graz in Österreich, sagte, angesichts der Anzahl der Blätter, die die kritische Temperaturschwelle erreichen, und der Höhe der Erwärmung, bevor ein Wendepunkt erreicht werden müsste, „legt dies nahe, dass tropische Wälder theoretisch recht widerstandsfähig sind.“ zum Klimawandel.“

Sie sagte dem Science Media Centre: „Dies ist ein einfaches Modell und die Dynamik von Bäumen und Wäldern ist viel komplexer.“

Die Autoren des Berichts sagten, dass die Forschung trotz Unsicherheiten wichtige Erkenntnisse darüber liefert, wie tropische Wälder auf den Klimawandel reagieren werden.

„Es ist ein bisschen wie ein Kanarienvogel in der Kohlenmine, den wir allmählich sehen“, sagte Joshua Fisher, Klimaforscher an der Chapman University und Autor des Berichts, bei einem Telefonat mit Reportern. „Und Sie möchten in der Lage sein, etwas zu erkennen, bevor es sich verbreitet.“