Die Arktis wird braun, weil das Wetter unheimlich ist - und könnte den Klimawandel beschleunigen

Die Arktis wird braun, weil das Wetter unheimlich ist - und könnte den Klimawandel beschleunigen

Bräunung bräunen. Rachael Treharne, Autor zur Verfügung gestellt

In den letzten Jahren haben arktische Wissenschaftler einen überraschenden Befund gemeldet: Große Teile der Arktis werden braun. Dies ist zum Teil auf extreme Ereignisse zurückzuführen, die mit dem Winterwetter zusammenhängen, wie plötzliche, kurzlebige Perioden extremer Wärme. Diese Ereignisse treten auf, wenn sich das Klima erwärmt doppelt so schnell in der Arktis im Vergleich zum Rest des Planeten. Extremereignisse treten daher immer häufiger mit zunehmend schwerwiegenden Folgen auf - darunter weit verbreitete Schäden und Todesfälle in arktischen Pflanzen.

Diese „Bräunung“ von Pflanzengemeinschaften hat sich über Tausende von Quadratkilometern oder mehr ereignet. Bis vor kurzem wussten wir jedoch wenig darüber, was dies für das Gleichgewicht zwischen Kohlenstoffaufnahme und -freisetzung in arktischen Ökosystemen bedeuten könnte. In Anbetracht dessen, dass die Die Arktis speichert doppelt so viel Kohlenstoff Als Atmosphäre ist dies ein dringendes Anliegen.

Jetzt, unsere Studie hat gezeigt, dass extreme Klimaereignisse die Fähigkeit der arktischen Ökosysteme, Kohlenstoff aufzunehmen, erheblich reduzieren können. Dies hat Auswirkungen darauf, ob die Arktis zur Bekämpfung des Klimawandels beitragen oder ihn beschleunigen wird.

Die Arktis wird braun, weil das Wetter unheimlich ist - und könnte den Klimawandel beschleunigen Tote und braune Vegetation auf einer Heide in Norwegen. Rachael Treharne, Autor zur Verfügung gestellt

Die CO2-Kosten von extremem Wetter

Um zu verstehen, wie extreme Ereignisse die arktischen Heidelandschaften betreffen, reisten wir zu den Lofoten-Inseln in Nordnorwegen, wo die Küstengemeinden der subarktischen Arktis als Vorreiter für den zukünftigen Klimawandel im hohen Norden fungieren, indem sie zuerst die Auswirkungen der Erwärmung in der Region zeigen.

Hier fanden wir die Auswirkungen von zwei extremen Winterwetterereignissen. Erstens hatte die "Frostdürre" zu einem ausgedehnten Pflanzensterben geführt. Frosttrockenheit tritt auf, wenn die Isolierschicht aus Schnee, die die Pflanzen normalerweise vor dem harten arktischen Winter schützt, typischerweise durch ungewöhnlich hohe Wintertemperaturen geschmolzen wird. Wenn die Pflanzen lange genug kalten, windigen Bedingungen ausgesetzt sind, verlieren sie ständig Wasser und können es nicht aus dem gefrorenen Boden ersetzen. Schließlich erliegen sie der Dürre.

Das zweite Ereignis war "extreme Wintererwärmung" - ein plötzlicher Ausbruch hoher Temperaturen im Winter, der den Schnee zum Schmelzen bringt und die immergrünen Pflanzen dazu bringt, sich auf den Frühling vorzubereiten, indem sie ihre Kältetoleranz verlieren. Wenn die warme Periode vorbei ist, tötet die Rückkehr der Kälte normalerweise die Pflanze. In diesem Fall haben wir jedoch etwas Unerwartetes gefunden. Heidelandpflanzen hatten diese extreme Wintererwärmung überlebt, zeigten jedoch Anzeichen von starkem Stress, der als tiefe, anhaltende dunkelrote Farbe in Trieben und Blättern sichtbar ist.

Die Arktis wird braun, weil das Wetter unheimlich ist - und könnte den Klimawandel beschleunigen Die tiefrote Pigmentierung weist darauf hin, dass diese Pflanze durch das unvorhersehbare Klima unter Stress steht. Rachael Treharne, Autor zur Verfügung gestellt

Wir haben gemessen, wie viel Kohlendioxid von den Pflanzen in drei Vegetationsarten aufgenommen und freigesetzt wurde: geschädigte Heide (wo die vorherrschenden immergrünen Arten durch Frostdürre abgetötet wurden), gestresste Heide und gesunde, grüne Heide, die den Auswirkungen entgangen war entweder extremes Ereignis. Dies wurde in drei Messperioden während der Vegetationsperiode durchgeführt.

Wir fanden heraus, dass diese extremen Winterbedingungen die Menge an Kohlenstoff, der in Ökosystemen der Heidelandschaften absorbiert wird, verringern um bis zu 50% über die gesamte Wachstumsperiode. Dies ist eine erhebliche Verringerung der Fähigkeit eines weit verbreiteten arktischen Ökosystems, Kohlenstoff aus der Atmosphäre zu entfernen.

Überraschenderweise war dies sowohl in der beschädigten Heide, wo ein Großteil der Vegetation abgetötet wurde, als auch in der gestressten Heide der Fall. Obwohl die Prozesse, die diese Veränderung bewirken, in den einzelnen Heidearten unterschiedlich waren, zeigt dies eindeutig, dass wir die Rolle des Pflanzenstresses bei der Begrenzung der Kohlenstoffaufnahme in der Pflanze berücksichtigen müssen, um die Folgen extremer klimatischer Ereignisse voll einschätzen zu können.

Der große braune Norden

Was bedeutet das für die Arktis? Wir wissen jetzt, dass extreme klimatische Ereignisse die Fähigkeit der arktischen Ökosysteme, Kohlenstoff aufzunehmen und den Klimawandel zu bekämpfen, erheblich beeinträchtigen könnten.

Dies ist besonders besorgniserregend, da sich die Auswirkungen der Bräunung stark auf die einer besser verständlichen Reaktion der arktischen Ökosysteme auf den Klimawandel auswirken: „Arktische Begrünung”Oder die Tendenz, dass Pflanzen höher und produktiver werden, wenn die arktischen Sommer warm werden.

Die Arktis wird braun, weil das Wetter unheimlich ist - und könnte den Klimawandel beschleunigen Instrumente zur Messung der Kohlenstoffaufnahme und -abgabe am Testort. Rachael Treharne, Autor zur Verfügung gestellt

Viele Klimamodelle gehen derzeit davon aus beliebige Begrünungsebenen in der gesamten Arktis, und daher werden die Ökosysteme der Arktis in Zukunft mehr Kohlenstoff aufnehmen - der Klimawandel wird verlangsamt. Das Ausmaß der Bräunung, die wir in den letzten Jahren gesehen haben, und die negativen Auswirkungen auf die Kohlenstoffaufnahme, die hier berichtet wurden, lassen vermuten, dass die Realität komplexer sein könnte und unser Verständnis der Rolle der Arktis im Erdklima in Frage stellt.

Was heißt das für uns? Die Auswirkungen extremer Wetterereignisse in der Arktis haben globale Folgen. Es ist klar, dass unsere derzeitigen Bemühungen zur Bewältigung des Klimawandels gefährlich unzureichend sind, aber ehrgeizige Maßnahmen könnten jetzt das erwartete Ausmaß der Arktis reduzieren warm bis zu 7 ° C. Dies ist entscheidend, um die Auswirkungen des Klimawandels sowohl in den arktischen Ökosystemen als auch weltweit zu minimieren.Das Gespräch

Über den Autor

Rachael Treharne, Doktorand in Arktischer Ökologie, University of Sheffield

Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.

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