Wälder sind die „grüne Lunge“ der Erde. Durch ihre Photosynthese binden die Bäume große Mengen des Treibhausgases CO2, gleichzeitig kühlen und befeuchten sie die Luft im und über dem Wald. Dieser biophysikalische Effekt ist nicht nur für den Wald und seine Bewohner wichtig, er beeinflusst auch das Wetter und die Niederschläge über größeren Waldgebieten. Im Amazonasgebiet macht der selbst erzeugte Regen bis zu 50 Prozent des gesamten Niederschlags aus.
Wie wirkt sich Waldfragmentierung auf das Klima aus?
Doch die Wälder schwinden: Durch Abholzung und Brände verringert sich die globale Waldfläche immer mehr, gleichzeitig werden die noch vorhandenen Waldstücke zunehmend zerstückelt und durch Straßen, Siedlungen und Felder unterbrochen. „Diese strukturellen Veränderungen können die Strahlungsverhältnisse, die Evapotranspiration, die Luftdurchmischung und die Energieverteilung beeinflussen“, erklären Jiawei Li und seine Kollegen von der Fudan-Universität in Schanghai. Wie stark diese Klimaeffekte der Fragmentierung von Wäldern sind, war jedoch nur auf lokaler und regionaler Ebene genauer bekannt.
Deshalb haben nun Li und sein Team erstmals die Auswirkungen der Waldfragmentierung auch auf globaler Ebene im Detail untersucht. Dafür kartierten sie zunächst mithilfe von Fernerkundungsdaten von Satelliten das Ausmaß der Zerstückelung der weltweiten Wälder. „Wir erzeugten aus diesen Landbedeckungsdaten eine Waldkarte mit einer Auflösung von 0,00025 Grad – das entspricht rund 30 Metern am Äquator“, berichten sie. Dies glichen sie mit Satellitendaten zu Temperaturen und anderen Wetterdaten ab.
Höhere Temperaturen durch zerstückelte Wälder
Die Kartierung ergab: Für die Klimawirkung eines Walds spielt nicht nur seine absolute Fläche eine Rolle, sondern auch – unabhängig davon – seine Fragmentierung. „In etwa zwei Dritteln der weltweiten Wälder führt eine stärkere Fragmentierung zu einer höheren Temperatur der Landoberfläche“, berichten Li und seine Kollegen. Dies gelte vor allem im brasilianischen Amazonasgebiet, im zentralen Kongobecken und in Südostasien, aber auch im Süden Kanadas und im Südosten Russlands.
Einfluss der Waldfragmentierung auf die Landoberflächentemperatur des betroffenen Gebiets. In gelben und orangenen Gebieten erwärmt sich die Landfläche signifikant durch die Zerstückelung von Wäldern. — © Li et al./ Proceedings of the National Academy of Sciences, CC-by-nc-nd 4.0
Nur in den polaren Breiten und überall dort, wo die Jahresmitteltemperaturen unter dem Gefrierpunkt liegen, bleibt dieser erwärmende Effekt der Waldzerstückelung aus. „Dies hängt wahrscheinlich damit zusammen, dass offene Stellen im Wald die Schneebedeckung im Frühjahr begünstigen und dadurch die Albedo erhöhen und kühlend wirken“, erklären die Forschenden. Doch selbst dort kehrt sich dieser Kühleffekt um, wenn Siedlungen oder Felder direkt an den fragmentierten Wald angrenzen – dann steigen auch dort die Temperaturen im Wald.
Klimaeffekt vielerorts stärker als durch Flächenverlust
Für Überraschung sorgte jedoch etwas anderes: Die Analysen ergaben, dass der Klimaeffekt der Fragmentierung sogar den von zusammenhängenden Abholzungen und dem allgemeinen Verlust der Waldfläche übertreffen kann. „In 48 Prozent der globalen Waldfläche hat die Waldfragmentierung einen stärkeren Klimaeffekt als der Verlust der Kronenfläche“, berichten Li und sein Team. Dies gelte besonders für Wälder in Südostasien und dem Osten Eurasiens. Dort übertrifft der Einfluss der Fragmentierung den des Flächenverlusts im Schnitt um den Faktor 3,23.
Die Analysen zeigten zudem, dass sich menschengemachte Zerstückelungen von Wäldern, beispielsweise durch Landwirtschaft, Straßen oder Siedlungen, stärker auf das Waldklima auswirken als natürliche Fragmentierung durch Stürme oder Brände. Die Forschenden führen dies darauf zurück, dass die menschlichen Eingriffe in den Wald meist schneller und vollständiger erfolgen als durch natürliche Faktoren. Dadurch kann sich die Vegetation nicht anpassen.
Blaue Punkte markieren Waldgebiete, in denen der Klimaeffekt der Fragmentierung den des Waldflächenverlusts übertrifft. Dies ist in rund 48 Prozent der weltweiten Waldfläche der Fall. — © Li et al./ Proceedings of the National Academy of Sciences, CC-by-nc-nd 4.0
„Diese Folgen dürfen wir nicht ignorieren“
Diese Ergebnisse unterstreichen, dass Eingriffe in die Waldstruktur ähnliche Auswirkungen auf das Klima des Waldes und des betroffenen Gebiets haben können wie eine komplette Abholzung. „Die Waldstruktur ist neben der Kronenfläche ein Schlüsselfaktor für die Thermoregulation der Waldflächen“, erklärt das Team. „Diese Folgen dürfen wir nicht ignorieren, wenn wir die Folgen unserer Landnutzung in Bezug auf Wälder betrachten.“
Wichtig ist dies auch für den Klimaschutz – insbesondere für Projekte zur Aufforstung von Wäldern, um mehr CO2 zu binden und so dem Treibhauseffekt entgegenzuwirken. „Maßnahmen, die sich einseitig auf die Vergrößerung der Waldfläche konzentrieren und dabei unbeabsichtigt die Waldfragmentierung verstärken, können die regulierende Wirkung der Wälder auf die Landoberflächentemperatur abschwächen“, erklären Li und seine Kollegen.
Andererseits könnten die Erkenntnisse auch neue Chancen eröffnen. Denn in Gebieten, in denen die Waldfläche aus Platzmangel nicht vergrößert werden kann, könnte es schon helfen, die Zerstückelung zu minimieren. „Wenn man in solchen Regionen vor allem die noch intakten Waldstücke schützt, begrenzt dies die weitere Fragmentierung und könnte so zumindest einen Teil der Erwärmung bremsen“, schreiben die Forschenden.
Quelle: Jiawei Li (Fudan University Shanghai) et al., Proceedings of the National Academy of Sciences, 2026; doi: 10.1073/pnas.2615021123
