Der Klimawandel führt nicht dazu, dass sich alle Bergbäume in höhere Lagen verlagern und dort wachsen
Angesichts steigender globaler Temperaturen sind Wissenschaftler bislang weitgehend davon ausgegangen, dass Bergbaumarten auf der Suche nach kühleren Bedingungen in höhere Lagen wandern werden. Die Realität erweist sich jedoch als komplexer.
Eine überraschende neue Studie zeigt, warum sich manche Bergbaumarten tatsächlich in tiefer gelegene Gebiete verlagern, während der Klimawandel andere dazu zwingt, in höhere, kühlere Lagen zu ziehen.
Eine neue, in Nature Climate Change veröffentlichte Studie zeichnet ein weitaus komplexeres Bild: Während sich manche Baumarten in höhere Lagen verlagern, wandern andere in tiefere Lagen, und der Schlüssel zum Verständnis dieser gegensätzlichen Reaktionen liegt darin, wie Bäume mit Wasser umgehen.
Die Bergwälder werden durch den Klimawandel verändert
In einer der umfassendsten Analysen dieser Art kombinierte ein internationales Forscherteam Baumringdaten von mehr als 121.000 Bäumen aus 45 Arten, Klima- und Wachstumsdaten von 3.057 Waldstandorten weltweit, Informationen zu hydraulischen Eigenschaften sowie globale Beobachtungen zu Verschiebungen der Höhenverbreitung bei 102 Bergbaumarten. Ihre Ergebnisse zeigen, dass die hydraulischen Eigenschaften von Baumarten – physiologische Merkmale, die den Wassertransport, die Trockenheitstoleranz und das Wachstum regulieren – wichtige Indikatoren dafür sind, wie sich Wälder als Reaktion auf den Klimawandel neu organisieren.
Tim Rademacher, Mitautor der Studie und Direktor des Proctor Maple Research Centre der UVM, beschrieb die Bedeutung der Ergebnisse: „Diese Forschung erklärt, warum sich manche Baumarten bei zunehmender Erwärmung in höhere Lagen verlagern, andere hingegen nicht, und verbessert damit unsere Fähigkeit, die zukünftige Verbreitung von Wäldern vorherzusagen und Prioritäten für den Naturschutz zu identifizieren. Das Verständnis dafür, wie Bäume Wachstum und Trockenresistenz in Einklang bringen, hilft dabei, ihre Reaktionen auf den Klimawandel zu erklären, und liefert Anhaltspunkte für die Vorhersage der Wälder der Zukunft.“
Die Forscher stellten fest, dass Arten mit hocheffizienten Wassertransportsystemen tendenziell empfindlicher auf die globale Erwärmung reagieren und sich schneller in höhere Lagen zurückziehen. Im Gegensatz dazu zeigen Arten, deren Eigenschaften ihnen einen besseren Schutz vor Trockenheit bieten, im Allgemeinen eine größere Widerstandsfähigkeit gegenüber der Erwärmung und breiten sich eher in tiefere Lagen aus. Diese gegensätzlichen Reaktionen tragen dazu bei, zu erklären, warum sich Bergwälder weltweit auf unerwartete Weise verändern.
Wichtig ist, dass die Studie ergab, dass die lokale Erwärmungsrate allein nicht erklären konnte, warum sich manche Arten schneller oder weiter verlagern als andere. Stattdessen spielten Unterschiede in den physiologischen Eigenschaften der einzelnen Arten eine weitaus wichtigere Rolle bei der Bestimmung sowohl der Geschwindigkeit als auch der Richtung der Veränderungen in ihrer geografischen Verbreitung.
Die Ergebnisse geben zudem Anlass zur Sorge um die Zukunft der Artenvielfalt in Bergökosystemen. Arten, die als Reaktion auf die globale Erwärmung in höhere Lagen wandern, finden immer weniger geeignete Lebensräume, da die verfügbare Bergfläche zum Gipfel hin immer kleiner wird. Infolgedessen könnten sich viele klimasensible Arten in zunehmend überfüllten Rückzugsgebieten in großer Höhe konzentrieren, was den Wettbewerb möglicherweise verschärfen und das Aussterberisiko erhöhen könnte.
„Die globale Erwärmung verändert die Bergwälder weltweit, doch die Arten reagieren nicht alle auf dieselbe Weise“, sagte Hongyan Liu, Hauptautorin der Studie und Professorin an der Universität Peking. „Wir haben festgestellt, dass die hydraulische Strategie jeder Art dazu beiträgt zu erklären, ob sie sich an die Erwärmung anpasst, indem sie in höhere Lagen ausweicht, oder ob sie stattdessen bestehen bleibt und in tiefere, trockenere Gebiete vordringt.“ Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass Klimarefugien keine universelle Lösung sind. Viele dürreempfindliche Arten könnten auf immer kleinere Gebiete in höheren Lagen beschränkt werden, während dürretolerante Arten in tiefere Lagen vordringen. Das Verständnis dieser physiologischen Unterschiede ist entscheidend für die Vorhersage künftiger Veränderungen in den Wäldern.“
Die Studie trägt nicht nur zur Weiterentwicklung der ökologischen Theorie bei, sondern liefert auch ein praktisches Instrument für den Naturschutz und die Waldbewirtschaftung. Indem sie hydraulische Merkmale als grundlegenden Mechanismus identifiziert, der den Klimawandel mit der Umverteilung von Arten verknüpft, bietet die Forschung einen präziseren Rahmen für die Vorhersage, welche Arten am stärksten gefährdet sind und worauf sich künftige Naturschutzbemühungen konzentrieren sollten.
Bergregionen bedecken etwa ein Viertel der Landfläche der Erde und beherbergen eine außergewöhnlich hohe Artenvielfalt; zugleich erbringen sie lebenswichtige Ökosystemleistungen wie Kohlenstoffspeicherung und Wasserregulierung. Angesichts des sich beschleunigenden Klimawandels argumentieren die Autoren, dass die Naturschutzplanung über die einfache Annahme hinausgehen muss, dass sich alle Arten in höhere Lagen verlagern werden, und stattdessen die physiologischen Eigenschaften berücksichtigen muss, die die Anpassungsfähigkeit der einzelnen Arten bestimmen.
Quelle: Universität von Vermont
Artikelreferenz
Xianliang Zhang et al. Hydraulic traits govern opposing range shifts of montane trees under warming, Nature Climate Change.