Vor allem Dürrezeiten verringern die Menge an Kohlendioxid, die Wälder, Wiesen und Felder aufnehmen können, berichtet ein internationales Forscherteam mit österreichischer Beteiligung in "Nature".
Kohlendioxid weniger gespeichert
Die Studien:
"Climate extremes and the carbon cycle" von Markus Reichstein und Kollegen, 14.8. in "Nature"
"Historic and future increase in the global land area affected by monthly heat extremes" von Dim Coumou und Kollegen, 14.8. in den "Environmental Research Letters"
Ohne Wetterextremereignisse würden die Land-Ökosysteme weltweit etwa elf Milliarden Tonnen mehr CO2 aufnehmen, so die Berechnungen der Forscher. "Das entspricht in etwa der Menge an Kohlenstoff, die an Land jährlich längerfristig gespeichert wird", erklärte der Leiter der Studie, Markus Reichstein vom Max-Planck-Institut für Biochemie in Jena (Deutschland), in einer Aussendung.
Land-Ökosysteme puffern den Klimawandel ein wenig ab, indem sie etwa ein Drittel des von Menschen verursachten CO2 aufnehmen, das meiste wird in Wäldern und im Boden gespeichert. Dieser Puffereffekt könnte durch eine Häufung von Wetterextremen verringert werden, meinen die Forscher.
Sie werteten aus weltweiten Satellitenmessungen von 1982 bis 2011 aus, wie viel Licht die Pflanzen in verschiedenen Gebieten aufnahmen, um Photosynthese zu betreiben. Daraus konnten sie berechnen, wie viel Kohlenstoff die Pflanzen zu bestimmten Zeitpunkten speicherten.
Diese Daten verknüpften sie mit Aufzeichnungen von extremen Wetterereignissen. Zusätzlich verwendeten sie bei ihren Berechnungen Messungen von 500 Stationen weltweit, die CO2-Konzentrationen wenige Meter oberhalb des Bodens und der Baumkronen erfassen.
Besonders Wälder betroffen
"Wir haben festgestellt, dass die meisten Probleme für den Kohlenstoffhaushalt nicht durch die Erwärmung selbst, sondern durch Trockenheit entstehen", so Michael Bahn vom Institut für Ökologie der Universität Innsbruck.
Die stärksten Folgen von Extremereignissen erwarten die Forscher bei Wäldern. Dürre kann den Bäumen direkt schaden und macht sie anfälliger für Brände, Schädlinge und Krankheiten. Ein Wald würde sich auch nach einem Feuer viel langsamer erholen als Grasland, und ein Sturm, der über Grünland einfach hinwegfegt, kann einem Wald sehr zusetzen.
"Die Effekte auf den Kohlenstoffhaushalt wirken oft aber erst mit Verzögerung, weil es eine Weile dauert, bis ein Baumstamm zersetzt und sein Kohlenstoff dadurch frei wird", sagte Bahn zur APA.
Sich selbst verstärkende Effekt
Bahn konnte aber auch zeigen, dass sich die Trockenheit sehr wohl auf den Kohlenstoffhaushalt von Grasland auswirkt. Bei einer Bergwiese in den Stubaier Alpen war der Transport von Kohlenstoff von den Blättern in die Wurzeln und Bodenorganismen bei Sommerdürre verlangsamt und verringert, berichtet die Uni.
Bisher haben die Klimaforscher noch keine deutliche Zunahme von Dürren, Hitzewellen und Starkregen durch die globale Erwärmung feststellen können, sie nehmen aber an, dass dies künftig der Fall sein wird.
Dann würde die Atmosphäre durch die zusätzlichen und heftigeren Wetterextreme noch mit einer Extra-Portion CO2 belastet und der Klimawandel dadurch mit einem sich selbst verstärkenden Effekt beschleunigt, erklärten die Forscher.
Viel mehr Hitzewellen bis 2040
Dass solche Wetterextreme - konkret: Hitzewellen - schon recht bald viel häufiger werden, zeigt eine Studie einer weiteren Forschergruppe. Bis zum Jahr 2020 werden sich starke Hitzewellen im Sommer verdoppeln, berichtet ein Team um Dim Coumou vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (Pik) berechnet hat.
Bis 2040 werden sich solche Wetterlagen demnach sogar vervierfachen. Daran lasse sich aufgrund der Treibhausgase in der Atmosphäre bereits nichts mehr ändern.
Bis zum Jahr 2100 rechnen die Forscher mit noch schlimmeren Szenarien: Während man heute auf fünf Prozent der globalen Landflächen monatliche Hitze-Extrema im Sommer beobachtet, sollen diese bis zum Ende des Jahrhunderts auf 85 Prozent vorkommen. "In vielen Regionen werden die kältesten Sommermonate dann heißer sein als die heißesten Monate heute", sagte Coumou. Zudem würden etwa 60 Prozent der Landflächen von derart extremen Hitzeereignissen betroffen sein, wie sie heute so gut wie nie vorkommen.
Besonders Afrika, aber auch Europa betroffen
Die Wissenschaftler konzentrierten sich in der Studie auf sogenannte 3-Sigma-Ereignisse. Dabei handelt es sich um Wetterphänomene, die die üblichen Schwankungen in den Temperaturen der Sommermonate einer bestimmten Region stark überschreiten. "Besonders betroffen werden die tropischen Regionen um den Äquator sein", sagte Coumou. Aber auch in Europa erwartet er einen Anstieg der Hitzeextreme.
Noch lasse sich das Szenario für das Jahr 2100 verhindern, etwa durch einen besseren Klimaschutz, schreiben die Potsdamer Forscher in den "Environmental Research Letters". Anders sehe es für das Jahr 2040 aus.
"Bereits jetzt sind so viele Treibhausgase in der Atmosphäre, dass die kurzfristige Zunahme von Hitzewellen unvermeidlich scheint", sagt Coumou. Nun müsse man neue Konzepte entwickeln, wie die betroffenen Regionen reagieren können.
science.ORF.at/APA/dpa
