Studie: Amazonas-Regenwald steuert auf hypertropischen Zustand zu

Eine neue Untersuchung zum Amazonas-Regenwald kommt zu dem Ergebnis, dass sich die Region in Richtung eines „hypertropischen“ Zustands bewegt, weil Dürren länger andauern, heisser werden und häufiger auftreten.

Das internationale Forschungsteam hinter der Studie betont, diese Kombination von Bedingungen habe „keine derzeitige Entsprechung“. Dadurch geraten die Bäume unter bislang unbekannte Stressniveaus – und zugleich nimmt die Fähigkeit des Amazonas ab, Kohlendioxid aufzunehmen.

So gravierend seien die heutigen und absehbaren Veränderungen, gestützt auf Datensätze aus dem gesamten Amazonasgebiet über mehr als drei Jahrzehnte, dass die Forschenden dafür einen neuen Begriff geprägt haben: „hypertropisch“. Gemeint sind Umweltbedingungen, die es auf der Erde in dieser Form seit Millionen von Jahren nicht gegeben hat.

Was „hypertropisch“ im Amazonas-Regenwald bedeutet

Im Zentrum der Arbeit steht die Frage, wie Bäume – und die Böden, in denen sie verwurzelt sind – auf Phasen extremer Hitze und Trockenheit reagieren. Je intensiver solche Episoden werden, desto stärker liefern sie nach Ansicht der Forschenden einen kurzen Einblick in das, was innerhalb der nächsten 100 Jahre zur neuen Normalität werden könnte.

„Wenn diese heissen Dürren auftreten, ist das das Klima, das wir mit einem hypertropischen Wald verbinden, weil es jenseits der Grenze dessen liegt, was wir heute als tropischen Wald betrachten“, sagt der Geograf Jeff Chambers von der University of California in Berkeley.

Projektionen bis 2100: Heisse Dürren auch in der Regenzeit

Auf Grundlage der von Chambers und seinem Team erhobenen Daten wurden Modelle erstellt. Diese deuten darauf hin, dass heisse Dürren bis 2100 noch häufiger werden dürften – und dann ganzjährig auftreten könnten, sogar während der Regenzeit (etwa von Dezember bis Mai).

Folgen für Bäume und Böden: Mehr Mortalität durch Wassermangel

Den Prognosen zufolge wird die Sterblichkeit von Bäumen steigen, weil die Bodenfeuchte abnimmt. Das kann zwei miteinander verknüpfte Probleme auslösen: Zum einen ein hydraulisches Versagen, bei dem Luftblasen den Wassertransport im Baum blockieren. Zum anderen eine „Kohlenstoff-Hungersituation“, weil sich Blattporen zur Wassereinsparung schliessen und dadurch die Photosynthese beeinträchtigt wird.

Messungen im Feld zeigen, dass solche Prozesse bereits heute an den Extremrändern des aktuellen Amazonasklimas beobachtbar sind. Sollte sich das System jedoch in Richtung hypertropisch verschieben, würden diese Extreme wesentlich öfter auftreten – und könnten die Sterblichkeitsrate der Bäume potenziell um 55 Prozent erhöhen.

„Wir haben gezeigt, dass schnell wachsende Bäume mit geringer Holzdichte anfälliger waren und in grösserer Zahl starben als Bäume mit hoher Holzdichte“, sagt Chambers.

„Das deutet darauf hin, dass Sekundärwälder anfälliger für dürrebedingte Mortalität sein könnten, weil Sekundärwälder einen grösseren Anteil dieser Baumtypen haben.“

Ein Teil der Studie konzentrierte sich auf zwei konkrete Standorte im Amazonasgebiet, die von den Dürren 2015 und 2023 betroffen waren. Auslöser waren ungewöhnlich warme El Niño-Ereignisse. Bemerkenswert: Der kritische Wasserschwellenwert war an beiden Standorten und in beiden Jahren identisch – ein Hinweis darauf, dass sich der Wandel potenziell grossflächig vollziehen könnte.

Die Forschenden erwarten, dass die meisten hypertropischen Wälder im Amazonasgebiet entstehen werden, gehen aber davon aus, dass sie auch in Afrika und Asien auftreten könnten. Wenn Bäume in grosser Zahl absterben, könnten diese Wälder von Kohlenstoffsenken zu Kohlenstoffquellen kippen.

Die Vorhersagen stützen sich auf umfangreiche Datenbestände und sind eine ernüchternde Erinnerung daran, wie zentral Wälder für das Gleichgewicht der Atmosphäre sind – und welche Folgen ihr Verlust hätte.

„Alles hängt davon ab, was wir tun“, sagt Chambers. „Es liegt an uns, in welchem Ausmass wir dieses hypertropische Klima tatsächlich erzeugen werden.“

„Wenn wir Treibhausgase einfach so viel ausstossen, wie wir wollen, ohne Kontrolle, dann werden wir dieses hypertropische Klima früher schaffen.“

Die Forschung wurde in Nature veröffentlicht.