(iStock/Getty Images Plus) Die sibirische Tundra könnte bis zum Jahr 2500 verschwinden, wenn die Treibhausgasemissionen nicht drastisch reduziert werden.
Selbst im besten Fall könnten zwei Drittel dieser Landschaft – definiert durch ihre kurze Vegetationsperiode und die Bedeckung mit Gräsern, Moos, Sträuchern und Flechten – verschwinden und zwei Fragmente zurücklassen, die 1.553 Meilen (2.500 Kilometer) voneinander entfernt sind, so Wissenschaftler kürzlich vorhergesagt.
Und wenn die Permafrostdecke der Tundra abschmilzt, könnten riesige Mengen an gespeichertem Material freigesetzt werden Treibhausgase in die Atmosphäre gelangen und möglicherweise die weltweite Erwärmung beschleunigen.
„Für uns war es beeindruckend zu sehen, wie schnell die Tundra in Wald umgewandelt wird“, sagte der Ökologe und Waldmodellierer Stefan Kruse vom Alfred-Wegener-Institut (AWI) Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven, Deutschland.
Der Verlust der Tundra werde nicht nur einen Schlag für die Artenvielfalt und die menschliche Kultur bedeuten, sondern könnte auch die Erwärmung der Arktis verschlimmern, sagte Kruse gegenüber WordsSideKick.com.
Erwärmung im Arktis Die Erwärmung hat in den letzten Jahrzehnten rasant zugenommen, etwa doppelt so schnell wie die Erwärmung im Rest der Welt. Zwischen 1960 und 2019 stiegen die Lufttemperaturen in der gesamten Arktisregion um fast 7,2 Grad Fahrenheit (4 Grad Celsius). nach Angaben des National Snow and Ice Data Center (NSIDC). Diese Hitze reduzierte die Meereisbedeckung und wirkt sich auch auf das Land der Arktis aus. Eine dieser Auswirkungen ist die Ausbreitung der sibirischen Lärchenwälder nach Norden.
Wie schnell diese Wälder das grasige, strauchige Tundra-Ökosystem ersetzen werden, ist unbekannt. Veränderungen der Baumgrenzen als Reaktion auf das Klima seien nicht überall auf der Welt einheitlich, sagte Kruse.
In einigen Gebieten sind die Baumgrenzen nach Norden vorgedrungen. In anderen sind sie statisch geblieben; in wieder anderen haben sie sich sogar zurückgezogen. Frühere Forschungen in der sibirischen Tundra konzentrierten sich auf kleine Gebiete, es kann jedoch von Standort zu Standort große Unterschiede geben.
Jetzt haben Kruse und seine Kollegin, AWI-Professorin Ulrike Herzschuh, ein neues Computermodell erstellt, das die gesamte 2.485 Meilen (4.000 km) lange Ausdehnung der sibirischen Tundra auswertet.
Das Modell berücksichtigt die Lebenszyklen einzelner Bäume: von der Art und Weise, wie weit sie ihre Samen ausbreiten können, über die Art und Weise, wie gut sie angesichts der Konkurrenz durch andere Bäume wachsen, bis hin zu den darauf basierenden Wachstumsraten Temperatur , Niederschlag und Tiefe des Sommer Auftauen des Permafrosts, der in Tundraregionen auftritt.
Die Forscher fanden heraus, dass die Bäume, sobald sie als Reaktion auf die Erwärmung beginnen, nach Norden zu marschieren, dies schnell tun – und dass sie sich wahrscheinlich nicht wieder zurückziehen, wenn die Temperaturen abkühlen. Unter einem Szenario, in dem Kohlenstoff Wenn die Emissionen bis zum Jahr 2100 auf Null sinken und der globale Temperaturanstieg unter 3,6 Grad F (2 Grad C) bleibt, würden bis zum Jahr 2500 nur noch 32,7 Prozent der heutigen Tundra übrig bleiben.
Dieser Teil würde in zwei Mini-Tundren aufgeteilt: eine in Tschukotka im äußersten Osten und eine auf der Taimyr-Halbinsel im äußersten Norden.
Kaskade der Veränderung
Aber selbst dieses düstere Szenario könnte ohne sehr schnelles Handeln unmöglich zu verwirklichen sein, was bedeutet, dass das Ergebnis für die Tundra leicht weitaus schlimmer ausfallen könnte.
In einem Zwischenszenario, in dem die Kohlenstoffemissionen erst im Jahr 2050 zu sinken beginnen und bis zum Jahr 2100 halbiert werden, würden Lärchen bis zum Jahr 2500 die gesamte heutige Tundra bis auf 5,7 Prozent bedecken und das Ökosystem praktisch vernichten.
In den wärmeren globalen Szenarien könnten sich Bäume um bis zu 18,6 Meilen (30 km) nach Norden ausbreiten, berichteten die Forscher am 24. Mai in der Zeitschrift eLife .
Als Kruse und Herzschuh untersuchten, was passieren würde, wenn die Temperaturen nach der Umwandlung der Tundra in einen Wald abkühlen würden, stellten sie fest, dass die Baumgrenze nicht so schnell zurückging, wie sie vorgerückt war. Sobald ausgewachsene Bäume etabliert sind, können sie einiges aushalten, sagte Kruse.
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Die Studie hat nicht direkt modelliert, was mit Tundra-Bewohnern passieren könnte, wie z Rentier , sagte Kruse, aber die Aufteilung der Populationen in zwei Regionen, in denen sie von der Kreuzung abgeschnitten sind, sei typischerweise schlecht für das Überleben der Arten.
Rentiere (in Nordamerika als Karibus bekannt) wandern das ganze Jahr über von Norden nach Süden und wieder zurück, und es ist nicht bekannt, wie sich die Waldausweitung auf ihre Wanderung und Lebenszyklen auswirken könnte.
Die Auswirkungen dürften auch für den Menschen zu spüren sein. Indigene Kulturen wie die Nenzen im Nordwesten Sibiriens hüten und jagen Rentiere.
„Die Kultur ist teilweise von der Tundra abhängig“, sagte Kruse. „Wenn das verloren geht, wäre das ein großer Verlust für die Menschheit.“
Wie sich der Verlust der Tundra auf die künftige Erwärmung auswirken könnte, ist ebenfalls ungewiss, aber die Bedeckung der moosigen, struppigen Graslandschaften mit hohen Bäumen könnte die Situation verschlimmern. Die schneebedeckte Tundra hat eine hellere Farbe als das Blätterdach des Lärchenwaldes; Die Wälder werden daher mehr Wärme absorbieren als die Tundra, wodurch die Arktis möglicherweise schneller heißer wird, sagte Kruse.
Diese zusätzliche Hitze könnte das Schmelzen des Permafrosts der Tundra beschleunigen und vertiefen, der enorme Mengen an Treibhausgasen speichert – bis zu 1.400 Gigatonnen weltweit, so die Studie NSIDC . Durch das Auftauen des Permafrosts könnten diese Gase ebenfalls freigesetzt werden lange gefrorene Mikroben und Viren .
Der Wandel werde wahrscheinlich über den Ersatz der Tundra durch Lärchen hinausgehen, fügte Kruse hinzu. Wenn wärmere Sommer immer tiefere Permafrostschichten auftauen, können dann auch immergrüne Bäume einziehen.
Diese Bäume bleiben das ganze Jahr über mit Blättern bedeckt und absorbieren möglicherweise noch mehr Wärme als Lärchen. Die Südseite der Taiga, wo die Temperaturen bereits höher sind als im Norden, wird sich wahrscheinlich noch stärker erwärmen, was zu Dürren und Waldbränden führen wird – die noch mehr Kohlenstoff in die Atmosphäre freisetzen.
Die Ergebnisse liefern überzeugende Gründe dafür, eine ehrgeizige Reduzierung der Emissionen fossiler Brennstoffe voranzutreiben.
Das in der Studie verwendete Modell könne jedoch auch dazu verwendet werden, die widerstandsfähigsten Teile der sibirischen Tundra zu identifizieren, sagte Kruse. Diese widerstandsfähigen Gebiete könnten für Naturschutzinvestitionen priorisiert werden.
„Die beste Option wäre, die globalen Treibhausgasemissionen zu reduzieren, um den Druck zu verringern“, sagte er. „Aber wenn uns das nicht gelingt, muss man Artenschutz betreiben.“
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Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht von Live-Wissenschaft . Lesen Sie den Originalartikel Hier .