Der Amazonas-Regenwald, das größte zusammenhängende tropische Waldgebiet der Welt, steht vor enormen Herausforderungen durch den Klimawandel und die damit einhergehenden Dürreperioden. Eine aktuelle Untersuchung von Wissenschaftlern der Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung hat ergeben, dass die Widerstandsfähigkeit des Waldes nicht nur von seiner Größe oder Artenvielfalt abhängt. Vielmehr spielt die hydraulische Diversität der Bäume eine entscheidende Rolle. Wälder, die eine Vielzahl hydraulischer Strategien aufweisen – wie tiefe Wurzeln, robuste Wasserleitungsstrukturen und unterschiedliche Wachstumsraten – zeigen eine signifikant höhere Resilienz gegenüber Dürreperioden.
Diese Erkenntnisse erweitern unser Verständnis über die Dynamiken in Wäldern und haben weitreichende Implikationen für Naturschutzmaßnahmen und Klimamodelle. Der Amazonas ist nicht nur ein Hotspot der Biodiversität, in dem Millionen von Arten leben, sondern er spielt auch eine zentrale Rolle im globalen Klimasystem. Hier werden große Mengen Kohlenstoff gespeichert, was hilft, den Anstieg der globalen Temperaturen zu verlangsamen. Dr. Liam Langan, der Hauptautor der Studie, warnt jedoch, dass die „Lunge der Erde“ unter Druck steht. Ansteigende Temperaturen und unregelmäßige Niederschlagsmuster setzen den Regenwald und seine Artenvielfalt erheblich unter Stress. Lang anhaltende und intensive Dürreperioden gefährden das empfindliche Gleichgewicht des Wassertransports innerhalb der Bäume.
In der Studie haben Langan und seine Kollegen, darunter Prof. Dr. Simon Scheiter und Prof. Dr. Thomas Hickler, die hydraulischen Eigenschaften der Bäume im Amazonas untersucht. Diese Eigenschaften bestimmen, wie effektiv Wasser von den Wurzeln zu den Blättern transportiert wird, besonders in Zeiten der Wasserknappheit. „Einige Baumarten sind sparsamer im Wasserverbrauch und können länger durchhalten, während andere schneller auf Trockenheit reagieren, aber auch anfälliger sind“, erklärt Hickler. Durch eine umfassende Methodik, die Daten aus Feldstudien, Pflanzenmerkmalen und Modellsimulationen kombiniert, zeigt das Forschungsteam, wie die hydraulische Vielfalt die Resistenz ganzer Wälder gegenüber Dürrestress beeinflusst.
Die Ergebnisse zeigen deutlich, dass Wälder mit einer breiteren Palette hydraulischer Strategien unter den dort koexistierenden Baumarten eine höhere Resistenz aufweisen. Dies äußerte sich in einem stabileren Wassertransport und geringeren Sterblichkeitsraten während Dürreperioden. In Simulationen mit plötzlichen extremen Trockenheiten, bei denen die Niederschläge um 50 Prozent über vier bis sieben Jahre reduziert wurden, verringerten sich die Baumverluste um 17 bis 32 Prozent. Bei langfristigen Rückgängen der Niederschläge aufgrund des Klimawandels sanken die Verluste sogar um bis zu 34 Prozent. Dieser Schutzmechanismus der Vielfalt wird besonders in starken Dürreperioden deutlich.
Die „Arbeitsteilung“ unter den Bäumen sorgt dafür, dass nicht alle Baumarten gleichzeitig unter Trockenheit leiden, was die Stabilität des gesamten Ökosystems fördert. Hickler hebt hervor, dass die hydraulische Vielfalt nicht nur das Überleben einzelner Bäume unterstützt, sondern auch bedeutende Auswirkungen auf übergeordnete Prozesse wie die Kohlenstoffspeicherung im Ökosystem hat. Bäume, die auch in Dürrezeiten weiterhin funktionsfähig sind, leisten einen wichtigen Beitrag zur Kohlenstoffbindung – ein zentraler Aspekt im Kampf gegen den Klimawandel.
Die Forschungen haben auch wichtige Implikationen für Aufforstungsprojekte und Klimamodelle. Oftmals konzentrieren sich Aufforstungsinitiativen auf wenige schnellwachsende Arten, was zu einer mangelnden Diversität führt, die für die langfristige Resilienz gegenüber Dürreperioden entscheidend ist. Hickler betont die Notwendigkeit, eine Vielzahl von Arten mit unterschiedlichen hydraulischen Eigenschaften in Aufforstungsstrategien zu integrieren, um stabile und zukunftsfähige Wälder zu schaffen.
Die Studie liefert auch wertvolle Erkenntnisse für die Klimaforschung und politische Entscheidungsträger, indem sie darauf hinweist, dass Modelle, die solche Unterschiede in der hydraulischen Vielfalt berücksichtigen, präzisere Vorhersagen über die Reaktionen von Wäldern auf den Klimawandel ermöglichen. Die Forschungsergebnisse sind über den Amazonas hinaus auch für tropische Wälder weltweit von Bedeutung, die ebenfalls zunehmend Dürrestress ausgesetzt sind. Letztendlich ist die Botschaft der Studie klar: Vielfalt ist eine essentielle Überlebensstrategie. Je vielfältiger die Wasserversorgungsmechanismen der B
