Hitze und Trockenheit in der Sahara, Kälte und Schnee in der Tundra – markante Landschaften, die eine Gemeinsamkeit haben: In beiden Regionen wirken Klima und Landoberfläche besonders stark aufeinander ein. Durch den vom Menschen angestoßenen Klimawandel könnte die Savanne in die Sahara vordringen und Nadelwald in bislang karge Tundrengebiete. Dies zeigen Computersimulationen von Wissenschaftlern des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK). Die Ergebnisse zweier Studien, die sich jeweils mit der Sahara und der Tundra befassen, sind in der Märzausgabe der Zeitschrift “Climate Change” (Bd. 57, S. 99 und 119) veröffentlicht.
Die Potsdamer Wissenschaftler und ihre Kollegen der belgischen Universität Catholique de Louvain und des amerikanischen National Center for Atmospheric Research untersuchten die Wechselwirkungen zwischen Klimaerwärmung und Verschiebung der Vegetationszonen in Nordafrika und Sibirien. Dazu benutzten sie ein so genanntes Erdsystemmodell, ein erweitertes Klimamodel, das das Zusammenspiel von Atmosphäre, Ozean, Vegetation und Eismassen beschreibt. Atmosphäre und Landoberfläche wirken in der Sahara und Tundra intensiv zusammen, so dass Wissenschaftler diese Regionen auch als “Hotspots” bezeichnen.
Die Modellrechnungen ergaben folgendes: Die erhöhte Kohlendioxid-Konzentration in der Atmosphäre, die damit verbundene Erwärmung und die zunehmenden Niederschläge in tropischen Gebieten können die Vegetation am Südrand der Sahara und in der Tundra besonders stark beeinflussen. Hierdurch wandeln sich möglicherweise Teile beider Vegetationszonen. Die mit Bäumen und Gräsern bewachsene Savanne würde in die Wüste vordringen und die bewaldete Taiga in die moos- und flechtenreiche Tundra. Die Verschiebung der Vegetationszonen wirkt sich in den Modellen wiederum auf die Atmosphäre aus: Die Savanne zieht mehr Niederschlag an, und die Ausbreitung der Nadelwälder führt zu einer weiteren Erwärmung der nördlichen Breiten. Diese Veränderungen können sich abrupt vollziehen, im Falle der Sahara innerhalb weniger Jahrzehnte.
Plötzliche Klima- und Vegetationsänderungen sind in der Erdgeschichte nichts Neues. Vor etwa 11.000 bis 6.000 Jahren war die Sahara deutlich grüner, und die Wälder der Taiga wanderten nach Norden. Der Vegetationsvorstoß auf der Nordhalbkugel wurde durch eine Klimaerwärmung verursacht. Daher stellt sich die Frage, ob Parallelen zwischen dem damaligen und einem möglichen zukünftigen Klima- und Vegetationswandel bestehen. Victor Brovkin, Wissenschaftler am PIK und federführender Autor der Tundra-Studie, sagt: “Die Veränderungen sehen ähnlich aus, aber die physikalischen Mechanismen spielen eine unterschiedliche Rolle. Entscheidend ist, dass unsere Modelle die Vegetationsverschiebungen beschreiben können. Solche Studien helfen, die Vergangenheit zu verstehen und die Güte unserer Klimamodelle zu überprüfen.”
Martin Claußen, Direktor des PIK und leitender Autor der Sahara-Studie, fügt hinzu: “Es ist für uns wichtig, zu erkennen, dass Klimawandel nicht nur eine allmähliche Erwärmung bedeutet, sondern auch mit Überraschungen einhergehen kann.” Die Verschiebung der Vegetationszonen scheint eine solche Überraschung zu sein: Nach den Simulationen zu urteilen neigt die Vegetation zu abrupteren Veränderungen als bislang vermutet.
idw
