Eine beträchtliche Anzahl von Bäumen in tropischen Ökosystemen ist einer gefährlich hohen Temperaturschwelle ausgesetzt, bei der der Prozess der Photosynthese zu versagen beginnt, wie neue Forschungsergebnisse ergeben haben.
Die in der Fachzeitschrift veröffentlichte Studie Natur sagt, dass die Auswirkungen hoher Temperaturen auf Pflanzen bereits sichtbar sind und ein kleiner, aber bedeutender Prozentsatz der Blätter in diesen lebenswichtigen Ökosystemen am Rande der kritischen Temperaturschwelle steht, was weitreichende Folgen für ihr Überleben haben könnte.
Die Studie zeigt, dass schätzungsweise 0,01 Prozent der Blätter im oberen Blätterdach tropischer Wälder derzeit Temperaturen ausgesetzt sind, die den kritischen Schwellenwert für die ordnungsgemäße Funktion der Photosynthese überschreiten.
Dieser Schwellenwert, der im Durchschnitt bei etwa 46,7 °C liegt, markiert den Punkt, an dem sich die Photosynthesemaschinerie tropischer Bäume zu verschlechtern beginnt und ihr Überleben gefährdet.
Tropenwälder, oft als „Lunge der Erde“ bezeichnet, spielen eine Schlüsselrolle bei der Aufnahme von Kohlendioxid und der Unterstützung einer großen Artenvielfalt. Allerdings ist das empfindliche Gleichgewicht dieser Ökosysteme gefährdet, da die globalen Temperaturen weiter steigen.
„Das Überschreiten der Schwellenwerte für die thermische Lebensfähigkeit der Tropenwaldbiome, die den größten Teil der Artenvielfalt des Planeten beherbergen, könnte als wichtiger Wendepunkt für die Biosphäre der Erde angesehen werden“, sagte Dr. Yadvinder Malhi, Professor für Ökosystemwissenschaften an der Universität Oxford.
„Durch die Untersuchung der Schwankungen der Blatttemperaturen innerhalb und zwischen den Baumkronen bietet diese Studie neue Erkenntnisse darüber, dass diese Schwelle näher liegt, als wir dachten, aber auch, dass es völlig innerhalb unserer kollektiven Möglichkeiten liegt, von dieser gefährlichen Schwelle wegzukommen.“
Die von Christopher Doughty und einem Forscherteam geleitete Studie nutzte hochauflösende Messungen der Landoberflächentemperaturen in verschiedenen tropischen Waldregionen, darunter Brasilien, Puerto Rico und Australien.
Diese Messungen wurden zwischen 2018 und 2020 mit einem Instrument an Bord der Internationalen Raumstation gesammelt.
Dr. Kevin Collins, Dozent für Umwelt und Systeme an der Open University, erläutert die Auswirkungen einer verminderten Photosynthese: „Für den Menschen könnte eine Verringerung der Photosynthese zu geringeren Ernten führen, insbesondere in wärmeren Klimazonen.“ Tropische Wälder sind außerdem wichtige Klimaregulatoren des regionalen und globalen Klimas, und jede Belastung, die ihnen ausgesetzt ist, verstärkt die Auswirkungen des Klimawandels.“
Während die Studie bestätigt, dass die meisten Temperaturen in den Baumkronen der Tropenwälder bei durchschnittlich 34 °C ihren Höhepunkt erreichen, zeigt sie auch, dass ein kleiner Teil der beobachteten Gebiete die besorgniserregende 40 °C-Marke überschreitet.
Noch besorgniserregender ist, dass diese Zahlen unter künftigen Heizbedingungen voraussichtlich noch ansteigen werden. Die Modellierungsbemühungen der Forscher prognostizieren, dass der Anteil der Blätter, die diesen gefährlichen Temperaturen ausgesetzt sind, von 0,01 Prozent auf 1,4 Prozent steigen könnte.
Die Modelle der Studie deuten darauf hin, dass, wenn die globale Erwärmung 3,9 °C übersteigt – ein Extremszenario –, ein großflächiges Absterben und Verlust von Blättern in tropischen Wäldern zur Realität werden könnte.
Während die Ergebnisse der Studie derzeit zeigen, dass nur ein kleiner Prozentsatz der Pflanzen von diesen Auswirkungen betroffen ist, warnen Wissenschaftler, dass diese Zahl in Zukunft noch steigen könnte.
„Obwohl der Anteil der Blätter, über den gesprochen wird, auf den ersten Blick gering erscheinen mag, ist dies ein weiterer Hinweis darauf, dass wir mit der Intensivierung des Klimawandels Gefahr laufen, die natürlichen Umgebungen, auf die wir angewiesen sind, zu stören“, Dr. Leslie Mabon, Dozent für Umweltsysteme an der Open University , sagte.
„Deshalb ist es so wichtig, dass wir alles tun, was wir können, um die mit einer höheren globalen Erwärmung verbundenen Unsicherheiten zu vermeiden, indem wir die Verbrennung fossiler Brennstoffe reduzieren und die Entwaldung verhindern.“