Bäume sind kein Allheilmittel gegen den Klimawandel – 2 neue Studien über das Leben und Sterben von Bäumen in einer sich erwärmenden Welt zeigen warum

Wenn Menschen über Möglichkeiten zur Verlangsamung des Klimawandels sprechen, Sie erwähnen oft Bäume, und das aus gutem Grund. Wälder nehmen a große Menge des den Planeten erwärmenden Kohlendioxids, das Menschen in die Atmosphäre abgeben, wenn sie fossile Brennstoffe verbrennen. Aber werden Bäume dieses Tempo bei steigenden globalen Temperaturen halten? Mit Unternehmen zunehmend in Wälder als Ausgleich investierendie sagen, es lösche ihre anhaltenden Treibhausgasemissionen aus, das ist eine Multimilliarden-Dollar-Frage.

Die Ergebnisse zweier Studien, die am 12. Mai 2022 in den Zeitschriften Science and Ecology Letters veröffentlicht wurden – eine, die auf Wachstum ausgerichtet istTee andere auf den Tod – werfen neue Fragen darüber auf, wie sehr sich die Welt darauf verlassen kann, dass Wälder in einer sich erwärmenden Zukunft immer mehr Kohlenstoff speichern. Ökologe William Andereggder an beiden Studien beteiligt war, erklärt warum.

Was sagt uns die neue Forschung über Bäume und ihre Fähigkeit, Kohlenstoff zu speichern?

Die Zukunft der Wälder steht auf Messers Schneide, mit einem Tauziehen zwischen zwei sehr wichtigen Kräften: den Vorteilen, die Bäume aus steigenden Kohlendioxidwerten ziehen, und den Belastungen, denen sie durch das Klima ausgesetzt sind, wie Hitze, Dürre, Brände, Schädlinge und Krankheitserreger.

Diese klimatischen Belastungen nehmen mit der Erwärmung des Planeten viel schneller zu, als Wissenschaftler erwartet hatten. Wir sehen riesige Waldbrände und dürrebedingtes Waldsterben viel früher, als irgendjemand erwartet hatte. Wenn diese Bäume sterben, geht dieser Kohlenstoff zurück in die Atmosphäre. Wir sehen auch Beweise dafür, dass Bäume von höheren Kohlendioxidwerten in einer sich erwärmenden Welt profitieren kann eingeschränkter sein als die Leute erkennen.

Das sagt uns, dass es wahrscheinlich keine gute Idee ist, sich im 21. Jahrhundert auf Wälder als weit verbreitete Kohlenstoffsenke zu verlassen, insbesondere wenn die Gesellschaft dies nicht tut ihre Emissionen reduzieren.

Eine Forsttechnikerin schneidet mit einer Kettensäge einen umgestürzten Baum in einem Wald mit toten und sterbenden Kiefern, deren Nadeln braun geworden sind.
Dürren haben Bäume anfälliger für Brände und Käferangriffe gemacht.
Phillippe Diederich/Getty Images

Bäume und Wälder tun alle möglichen anderen erstaunlichen Dinge – sie reinigen die Luft und das Wasser und sie liefern einen wirtschaftlichen Wert in Bezug auf Holz, Tourismus und Bestäubung. Es ist also aus vielen Gründen wichtig zu verstehen, wie sie wachsen werden.

Es gibt ein Argument, dass Bäume mit mehr Kohlendioxid in der Atmosphäre einfach mehr wachsen und diesen Kohlenstoff einschließen. Was hat Ihre Studie ergeben?

Zwei wichtige Dinge beeinflussen das Baumwachstum: Photosynthesewie Bäume Sonnenlicht und Kohlendioxid in Nahrung umwandeln, und die Prozess der Zellteilung und erweitern.

Es gibt seit langem eine Debatte darüber, was der größte Treiber für das Baumwachstum ist.

Eine gute Metapher ist hier ein Karren mit zwei Pferden. Der Karren, der die Straße hinunterfährt, ist der Baum, der wächst, und es sind zwei Pferde daran befestigt, aber wir wissen nicht, welches tatsächlich die Arbeit macht, den Karren zu ziehen. Ein Pferd ist Photosynthese. Das macht sehr intuitiv Sinn – von dort kommt der gesamte Kohlenstoff für den Bau von Zellen. Aber wir wissen, dass es noch ein anderes Pferd gibt – um mehr Holz wachsen zu lassen, müssen Bäume Schichten von Zellen wachsen lassen, und die Zellen müssen sich ausdehnen und teilen. Dieser Zellwachstumsprozess reagiert sehr empfindlich auf Klimaveränderungen und neigt dazu, bei Trockenheit abzuschalten.

Karte der Dürre in den USA, die die westliche Hälfte des Landes unter Dürrebedingungen zeigt
Große Teile des Westens der USA sind seit Jahren mit schweren Dürrebedingungen konfrontiert. Etwa die Hälfte der angrenzenden USA befand sich im Mai 2022 in einer Dürre.
Dürremonitor/UNL/NOAA/USDA

Die Menschen gehen davon aus, dass die Photosynthese fast überall der dominierende Prozess ist. Aber wir fanden stärkere Beweise dass diese dürreempfindlichen zellulären Prozesse tatsächlich mehr dazu beitragen, das Wachstum voranzutreiben oder zu begrenzen.

Wir haben Baumringdaten von Tausenden von Bäumen in den USA und Europa verwendet und Messungen der Photosynthese von Türmen in nahegelegenen Wäldern um zu überprüfen, ob Baumwachstum und Photosynthese über die Zeit korreliert sind. Wenn sie dem gleichen Muster folgten und in den gleichen Jahren zunahmen oder abnahmen, hätte dies darauf hindeuten können, dass die Photosynthese das Pferd war, das den Karren zog. Stattdessen fanden wir keine Korrelation.

Das deutet darauf hin, dass Dürren und nicht die Menge an Kohlendioxid in der Luft den größten Einfluss darauf haben könnten, wie schnell Bäume in Zukunft wachsen. Wir sind schon häufigere und schwerere Dürren zu sehen in vielen Regionen.

Was haben Sie über das Risiko des Baumsterbens in der Zukunft gelernt?

In der anderen Studie stellten wir fest, dass die Verringerung der globalen Treibhausgasemissionen eine Wirkung haben könnte große Wirkung zur Schadensvermeidung Wälder vor Waldbränden, Dürren und Insekten.

Wir haben jahrelange Satellitenbeobachtungen, Klimadaten und ein Netzwerk von etwa 450.000 Baumparzellen in den USA, wo jeder Baum auf Klimastress und Überleben überwacht wird. Mit diesen historischen Daten haben wir statistische Modelle des Risikos erstellt, dem Bäume in den USA durch Waldbrände, Insekten und Klimastress ausgesetzt sind, hauptsächlich im Zusammenhang mit Dürre. Dann haben wir uns angesehen, was unter zukünftigen Klimaszenarien mit hohen CO2-Emissionen, mittleren Emissionen und niedrigen Emissionen passieren könnte. Sie können die Ergebnisse auf einer erkunden Interaktive Karte.

Die obigen Bilder aus den interaktiven Karten von CarbonPlan.org zeigen, wie die Risiken für Wälder durch Waldbrände (orange), Dürre (rosa) und Insekten (blau) in einem Szenario mit mittleren Emissionen der Zukunft im Laufe der Zeit zunehmen. Bewegen Sie den Schieberegler, um den Vergleich von 2020 und 2090 anzuzeigen.

Das große Ganze: Wenn sich der Planet erwärmt, ein Lauffeuer Risiko steigt im laufenden Jahrhundert erheblich, insbesondere im Westen der USA. In einem Szenario mit mittleren Emissionen wird das Waldbrandrisiko voraussichtlich um den Faktor vier zunehmen. Dürre- und Insektenrisiken steigen um etwa 50 % bis 80 %.

Was bedeutet dies für die Nutzung von CO2-Kompensationen?

Zusammengenommen deuten diese Studien darauf hin, dass die Vorteile von Kohlendioxid für das Wachstum bei weitem nicht so groß sein werden, wie die Menschen dachten, und dass das Risiko von Klimastress, insbesondere Waldbränden, Dürre und Insekten, viel größer sein wird, als die Menschen erwarten.

Das hat enorme Auswirkungen auf die Nutzung von Wäldern als CO2-Kompensationen.

Bisher haben sich CO2-Ausgleichsprotokolle und -märkte nicht wirklich mit diesem aktualisierten wissenschaftlichen Verständnis von CO2 auseinandergesetzt Risiken, denen Wälder ausgesetzt sind vom Klimawandel. Dies zeigt uns, dass Klimapolitiker und Offset-Entwickler sehr vorsichtig sein müssen, wie sie auf Wald-Offsets zählen, um Vorteile zu erzielen.

Die hoffnungsvollste Botschaft ist, dass unsere Handlungen im nächsten Jahrzehnt von enormer Bedeutung sind. Wenn wir die Geschwindigkeit des Klimawandels bremsen und einen emissionsärmeren Weg einschlagen können, trägt das enorm dazu bei, das Risiko zu verringern und den Nutzen zu steigern. Dies ist keine „Hände hoch und Panik“-Situation – es ist unsere Chance, Schritte zu unternehmen, die dafür sorgen, dass widerstandsfähige und nachhaltige Wälder für die Zukunft Bestand haben.

Was wir mit unseren eigenen Emissionen und Bemühungen zur Verlangsamung des Klimawandels tun, ist für die Zukunft der Wälder von enormer Bedeutung.

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