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StartseiteForschung aktuellSavannen reagieren unterschiedlich auf Klimawandel 03.02.2014

Klimaforschung Savannen reagieren unterschiedlich auf Klimawandel

In biogeografischen Computermodellen simulieren Klimaforscher die Entwicklung großräumiger Ökosysteme. Savannen werden darin typischerweise mit den immer gleichen Formeln beschrieben. Offenbar wird das der Wirklichkeit aber nicht gerecht.

Von Lucian Haas

Rauch zieht über eine karge Savannenlandschaft.  (Holger Kroker)
Wie sich herausstellte, kann mehr Niederschlag in manchen Savannen sogar das Feuerrisiko erhöhen. (Holger Kroker)

Savannenlandschaften prägen rund 20 Prozent der Landflächen der Erde. Es sind grasbewachsene Regionen, die locker mit Bäumen bestanden sind. Es gibt sie in Südamerika, Afrika und Australien, typischerweise zwischen tropischen Regenwäldern und der Wüste. Ihre Vegetationsstruktur ist auf all diesen Kontinenten sehr ähnlich, weshalb Forscher bisher davon ausgingen, dass sich der globale Klimawandel auf die Savannen überall auch in ähnlicher Weise auswirken wird. Doch die Biogeografin Caroline Lehmann von der University of Edinburgh stellt das in Frage:

"Wenn man verschiedene Savannen betrachtet, dann mögen sie ja strukturell ähnlich sein mit ihren Bäumen und der Bodenvegetation aus Gräsern. Aber das könnte auch entscheidende Unterschiede zwischen den Savannen kaschieren."

Gemeinsam mit einem internationalen Forscherteam machte sich Caroline Lehmann daran, diese Unterschiede herauszufinden. Die Wissenschaftler sammelten und analysierten Daten von mehr als 2100 Standorten. Dazu gehörten Angaben wie die vorhandene Holzmasse, das den Pflanzen im Jahresverlauf verfügbare Wasser, die Temperatur, die Bodenfruchtbarkeit und die Häufigkeit von Flächenbränden. Mit statistischen Analysen ermittelten sie, wie stark diese Variablen sich gegenseitig beeinflussen. Die Ergebnisse sind überraschend.

"Wir verstehen noch sehr wenig vom Zusammenspiel zwischen Klima und Vegetation. Die vorherrschende Meinung ist, dass bei erhöhtem CO2-Gehalt die Biomasse der Bäume in den Savannen insgesamt zunehmen wird. Aber das ist möglicherweise gar nicht in allen Savannensystemen der Fall."

Caroline Lehmann und ihre Kollegen fanden Zusammenhänge, die den üblichen Erwartungen widersprechen. Beispielsweise zeigte sich, dass mehr Niederschlag in manchen Savannen die Entwicklung von Feuern fördert.

"Feuer braucht einen Brennstoff. Regnet es nur wenig, kann es mehrere Jahre dauern, bis sich genügend Biomasse angesammelt hat, um einen Flächenbrand zu nähren. Ist mehr Wasser verfügbar, können die Savannengräser schneller wachsen. Bei einer durchschnittlichen Regenmenge von 1000 Millimeter pro Jahr kann das schon ausreichen, damit es jedes Jahr oder alle zwei Jahre brennt."

Je häufiger es brennt, desto stärker wird dadurch wiederum das Wachstum der Bäume gebremst. Modellrechnungen zeigen, dass sich der Klimawandel durch diese Zusammenhänge regional sehr unterschiedlich auf die Savannen auswirken kann. In einem wärmeren Klima mit einem höheren CO2-Gehalt der Atmosphäre dürfte demnach die Masse der Bäume in den afrikanischen Savannenlandschaften eher zunehmen, während sie in den Savannen Südamerikas und Australiens abnimmt. Solche Erkenntnisse stellen die Entwickler globaler Vegetations- und Klimamodelle vor neue Herausforderungen, so Caroline Lehmann.

"Was die Forscher wirklich verstehen und in ihren Modellen berücksichtigen müssen, ist, dass es auch innerhalb von Biomen, also den großräumig vorherrschenden Ökosystemen, wichtige strukturelle Unterschiede geben kann. Das kann bei den Savannen oder jeder anderen Art von Vegetation innerhalb eines Bioms dazu führen, dass sie ganz verschieden auf die gleichen Umweltbedingungen reagieren."

Folgt man den Ergebnissen Lehmanns, so sollte den Modellentwicklern zumindest eines klar sein: Es wäre falsch, weiterhin alle Savannen in den Modellen über einen Kamm zu scheren. In Zukunft sollten Simulationen bei Savannen zumindest nach Kontinenten differenzieren. 

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