Der Amazonas-Regenwald verliert an Widerstandsfähigkeit!

Der Einfluss des vom Menschen verursachten Klimawandels ist bisher nicht eindeutig bestimmbar, wird aber in Zukunft wahrscheinlich eine große Rolle spielen. Bei etwa drei Vierteln des Waldes hat die Fähigkeit, sich von Störungen zu erholen, seit Anfang der 2000er Jahre abgenommen, was die Wissenschaftler als Warnzeichen betrachten. Die neuen Erkenntnisse beruhen auf einer fortgeschrittenen statistischen Analyse von Satellitendaten über Veränderungen der Biomasse der Vegetation.

Eine verringerte Widerstandsfähigkeit, die Fähigkeit, sich von Störungen wie Dürren oder Bränden zu erholen, kann er erhöhtes Risiko für das Absterben des Amazonas-Regenwaldes bedeuten. Dass wir einen solchen Resilienzverlust in Beobachtungen sehen, ist besorgniserregend" sagt Niklas Boers vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung und der Technischen Universität München, der die Studie gemeinsam mit Forschern der University of Exeter, Großbritannien, durchgeführt hat.

"Der Amazonas-Regenwald beheimatet eine einzigartige Artenvielfalt, beeinflusst durch seine enorme Verdunstung stark die Niederschläge in ganz Südamerika und speichert riesige Mengen an Kohlenstoff, die im Falle eines auch nur teilweisen Absterbens als Treibhausgase freigesetzt werden könnten, wiederum zur weiteren globalen Erwärmung beitragen" erklärt Boers. Deshalb ist der Regenwald von globaler Bedeutung.

Wenn das Kippen selbst zu beobachten sein wird, wäre es zu spät

Der Amazonas gilt als potenzielles Kippelement im Erdsystem, und eine Reihe von Studien hat seine Anfälligkeit aufgezeigt. "Computersimulationsstudien über seine Zukunft liefern jedoch eine ganze Reihe von Ergebnissen", sagt Boers. "Wir haben daher spezifische Beobachtungsdaten auf Anzeichen für Veränderungen der Widerstandsfähigkeit während der letzten Jahrzehnte untersucht. Wir stellen fest, dass die Widerstandsfähigkeit der Regenwälder seit Anfang der 2000er Jahre kontinuierlich abnimmt, aber wir können nicht sagen, wann ein möglicher Übergang vom Regenwald zur Savanne stattfinden könnte. Wenn er dann zu beobachten ist, wäre es wahrscheinlich zu spät, ihn aufzuhalten. Die Forschung ist Teil des Projekts "Tipping-Points in the Earth System" (TiPES), das vom Horizont 2020-Programm der Europäischen Union finanziert wird.

Das Team des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung und des Global Systems Institute der Universität Exeter verwendete Stabilitätsindikatoren, die bereits zuvor auf den grönländischen Eisschild und die atlantische Umwälzzirkulation angewandt worden waren. Diese statistischen Indikatoren zielen darauf ab, die Annäherung eines Systems an eine abrupte Veränderung vorherzusagen, indem sie eine kritische Verlangsamung der Systemdynamik identifizieren, zum Beispiel seine Reaktion auf Wetterschwankungen. Die Analyse von zwei Satellitendatensätzen, die die Biomasse und den Grünanteil des Waldes darstellen, hat die kritische Verlangsamung aufgezeigt. Diese kritische Verlangsamung kann als eine Schwächung der Wiederherstellungskräfte angesehen werden, die das System normalerweise nach Störungen wieder ins Gleichgewicht bringen.

Ein System mag stabil erscheinen, wenn man nur seinen mittleren Zustand betrachtet

"Ein System mag zwar stabil erscheinen, wenn man nur seinen Mittelwert betrachtet, doch wenn man sich die Daten mit innovativen statistischen Methoden genauer ansieht, kann man den Verlust der Widerstandsfähigkeit erkennen", sagt Chris Boulton vom Global Systems Institute der Universität Exeter. Frühere Studien, die sich auf Computersimulationen stützten, deuteten darauf hin, dass große Teile des Amazonasgebiets absterben können, bevor eine starke Veränderung des mittleren Zustands eintritt. Unsere Beobachtungsanalyse zeigt nun, dass die Destabilisierung in vielen Gebieten tatsächlich bereits im Gange zu sein scheint."

Um die Ursachen für den Verlust der Widerstandsfähigkeit zu ermitteln, den die Wissenschaftler in den Daten gefunden haben, untersuchten sie die Beziehung zu den Niederschlägen in einem bestimmten Gebiet im Amazonasgebiet, die in drei "einmal in einem Jahrhundert" auftretenden Dürreereignissen in der Region gipfelten. Es stellte sich heraus, dass trockenere Gebiete stärker gefährdet sind als feuchtere. "Dies ist alarmierend, da die IPCC-Modelle eine allgemeine Austrocknung des Amazonasgebiets als Reaktion auf die vom Menschen verursachte globale Erwärmung voraussagen", sagt Boers. Ein weiterer Faktor ist die Entfernung eines Gebiets zu Straßen, über die Menschen den Wald erreichen können. Die Daten bestätigen, dass Gebiete in der Nähe von menschlicher Landnutzung stärker bedroht sind.

"Unsere neuartige Analyse empirischer Daten liefert zusätzliche Beweise für die Besorgnis über die Widerstandsfähigkeit des Waldes, insbesondere in naher Zukunft", sagt Tim Lenton, Direktor des Global Systems Institute. "Sie bestätigt, dass eine starke Begrenzung des Holzeinschlags, aber auch eine Begrenzung der globalen Treibhausgasemissionen notwendig ist, um den Amazonas zu schützen."