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Die NASA entdeckt, dass die Dürre im Amazonasgebiet ein langes Erbe an Schäden hinterlässt

Die NASA entdeckt, dass die Dürre im Amazonasgebiet ein langes Erbe an Schäden hinterlässt

Laut einer neuen Studie, die in der Zeitschrift Nature veröffentlicht wurde, kann eine einzige Trockenzeit im Amazonas-Regenwald die Kohlendioxidaufnahme des Waldes für Jahre nach der Rückkehr des Regens verringern. Dies ist die erste Studie, die das langfristige Erbe einer Dürre im Amazonasgebiet quantifiziert.

Ein Forschungsteam des Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, Kalifornien, und andere Institutionen verwendeten Satelliten-Lidar-Daten, um die Schäden und die Sterblichkeit zu kartieren, die durch eine schwere Dürre im Jahr 2005 verursacht wurden. Bei normalem Wetter war der Wald ungestört kann eine "natürliche Kohlenstoffsenke" sein, die "mehr Kohlendioxid aus der Atmosphäre absorbiert, als es in diese zurückkehrt." Ab dem Dürrejahr 2005 und bis 2008, dem letzten Jahr der verfügbaren Lidar-Daten, verlor das Amazonasbecken durchschnittlich 0,27 Petagramme Kohlenstoff (270 Millionen Tonnen) pro Jahr, ohne Anzeichen einer Erholung von seine Funktion als Kohlenstoffsenke.

Der Amazonas ist mit rund 600 Millionen Hektar der größte Tropenwald der Erde. Wissenschaftler schätzen, dass es während der Photosynthese bis zu einem Zehntel der Emissionen fossiler Brennstoffe absorbiert. "Das alte Paradigma war, dass der Amazonas unabhängig davon, welches Kohlendioxid wir in [künstliche] Emissionen setzen, dazu beitragen kann, viel davon zu absorbieren", sagte JPL Sassan Saatchi von der NASA, der die Studie leitete.

Schwere Dürreperioden in den Jahren 2005, 2010 und 2015 veranlassen die Forscher jedoch, diese Idee zu überdenken. "Das Ökosystem ist so anfällig für diese heißen und episodischen Dürreereignisse geworden, dass es je nach Schweregrad und Ausmaß von Senke zu Quelle wechseln kann", sagte Saatchi. "Dies ist unser neues Paradigma."

Dürre vom Boden

Für Wissenschaftler vor Ort im Amazonasgebiet "ist das erste, was wir während einer Dürre sehen, dass Bäume ihre Blätter verlieren können", sagte Saatchi. „Das sind Regenwälder, die Bäume haben fast immer Blätter. Daher ist der Verlust von Blättern ein starkes Indiz dafür, dass der Wald gestresst ist. “ Selbst wenn die Bäume die Entlaubung irgendwann überleben, beeinträchtigt dies ihre Fähigkeit, unter Stress Kohlenstoff aufzunehmen.

Beobachter am Boden bemerken auch, dass Dürren dazu neigen, zuerst hohe Bäume überproportional zu töten. Ohne ausreichenden Niederschlag können diese Riesen kein Wasser über 100 Fuß hoch von ihren Wurzeln zu ihren Blättern pumpen. Sie sterben an Austrocknung und fallen schließlich zu Boden, so dass weit oben Lücken im Walddach verbleiben.

Aber jeder Beobachter am Boden kann nur einen kleinen Teil des Waldes überwachen. Es gibt nur etwa hundert Parzellen für Forschungszwecke und einige Türme für die Langzeitüberwachung der Amazonaswälder. "Detaillierte Messungen an diesen Standorten sind äußerst wichtig für das Verständnis der Waldfunktion, aber wir können sie niemals verwenden, um rechtzeitig zu sagen, was dieses riesige Ökosystem tut", sagte Saatchi. Dazu wandten er und seine Kollegen sich Satellitendaten zu.

Dürre aus dem Weltraum

Das Forschungsteam verwendete hochauflösende Lidar-Karten, die vom Geoscience-Laserhöhenmessersystem an Bord von Ice, Cloud und dem Earth Elevation Satellite (ICESat) abgeleitet wurden. Diese Daten zeigen Veränderungen in der Überdachungsstruktur, einschließlich Blattschäden und Lücken. Die Forscher entwickelten eine neue Analysemethode, um diese strukturellen Veränderungen in Veränderungen der oberirdischen Biomasse und des Kohlenstoffs umzuwandeln. Pixel mit verbrannten oder abgeholzten Gebieten wurden entfernt, um die Kohlenstoffauswirkungen der Dürre nur in intakten Wäldern zu berechnen.

Sie fanden heraus, dass nach der Dürre abgeholzte Bäume, Entlaubung und Schäden an den Überdachungen zu einem erheblichen Verlust der Überdachungshöhe führten, wobei die am stärksten betroffene Region im Jahresdurchschnitt um 0,88 Meter zurückging. nach der Dürre. Die weniger stark betroffenen Regionen des Waldes gingen am wenigsten zurück, aber alle gingen in den verbleibenden Jahren des Datensatzes stetig zurück.

Saatchi bemerkte, dass die Hälfte des Waldregens vom Wald selbst erzeugt wird: Wasser, das aus Vegetation und Boden austritt und verdunstet, steigt in die Atmosphäre auf und kondensiert und regnet während der Trockenzeit und des Übergangs zum Wald Regenzeit. Eine Dürre, die Waldbäume tötet, erhöht nicht nur die Kohlenstoffemissionen, reduziert die Niederschläge und verlängert die Trockenzeit. Diese Änderungen erhöhen die Wahrscheinlichkeit einer zukünftigen Dürre.

Wenn Dürren weiterhin mit der Häufigkeit und Schwere der letzten drei Ereignisse in den Jahren 2005, 2010 und 2015 auftreten, könnte sich der Amazonas schließlich von einem Regenwald in einen trockenen Tropenwald verwandeln. Dies würde die Kohlenstoffabsorptionskapazität des Waldes und seine biologische Vielfalt verringern.

Der Nature-Artikel trägt den Titel "Rückgang der Kohlenstoffsenke bei Amazon nach der Dürre". Co-Autoren sind mit der UCLA, der Boston University, der Oregon State University in Corvallis und dem Internationalen Institut für tropische Forstwirtschaft des US-Forstdienstes in Río Piedras, Puerto Rico, verbunden.

Esprit Smith
Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornien

Geschrieben von Carol Rasmussen
NASA Earth Science News Team

Originalartikel (auf Englisch)


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