Die jüngsten Forschungsergebnisse zeigen, dass die Blätter tropischer Regenwälder bei steigenden Temperaturen weniger Kohlenstoff aufnehmen können. Dies stellt eine beunruhigende Entwicklung dar, die sowohl die "grünen Lungen" der Erde als auch das globale Klima betrifft.
Mit dem raschen Klimawandel zurechtkommen
Die Fähigkeit der Pflanzen, sich an unterschiedliche Umgebungen anzupassen (auch Akklimatisierung genannt), ist für sie eine wichtige Strategie, um mit einer sich verändernden Welt zurechtzukommen. Pflanzen passen sich dynamisch ihrer Umgebung an. Bei Erwärmung können sie ihre Photosynthese so modifizieren, dass sie bei mäßig höheren Temperaturen effizienter abläuft und ihre Kohlenstoffaufnahme aufrechterhalten oder sogar steigern.
Tropenbäume hingegen haben sich unter relativ stabilen klimatischen Bedingungen entwickelt und liegen bereits nahe der Obergrenze der Temperaturen, die sie ohne Schaden ertragen können. Unsere Forschung im Daintree-Regenwald in Nord-Queensland, Australien, zielte darauf ab, die Auswirkungen steigender Temperaturen auf die Photosynthese tropischer Bäume zu untersuchen.
Erwärmung der Blätter tropischer Regenwaldbäume
Im Rahmen eines Experiments wurden Blätter von vier ausgewachsenen Baumarten um 4 °C erwärmt – ein Temperaturanstieg, der für die Tropen bis 2100 prognostiziert wird. Mithilfe eines Baumkronenkrans wurden eigens angefertigte Blattheizkästen installiert, um die Blatttemperaturen konstant zu halten.
Erwärmung verringert Photosynthese bei allen Arten
Unsere Studie ergab, dass die Photosynthese bei erwärmten Blättern im Vergleich zu nicht erwärmten Kontrollblättern um durchschnittlich 35 % sank. Dies lag daran, dass die Stomata, die Blattporen, weniger stark öffneten und die höheren Temperaturen die Funktion der photosynthetischen Enzyme beeinträchtigten.
Trotz achtmonatiger Erwärmung zeigten die Bäume kaum Anpassungsfähigkeit. Dies unterstützt die Annahme, dass diese Bäume bereits nahe ihrer thermischen Grenzen operieren.
Erhebliche Auswirkungen auf den globalen Wasserkreislauf
Die verringerte Kohlenstoffaufnahme und der geringere Wasserverlust durch die Schließung der Stomata bei wärmeren Temperaturen haben erhebliche Auswirkungen auf den globalen Wasserkreislauf. Das Schließen der Stomata kann die Wasserabgabe begrenzen, während eine trockenere Atmosphäre den Bäumen mehr Feuchtigkeit entzieht.
Wenig Spielraum zur Anpassung
Auch andere Studien weisen auf die schädlichen Auswirkungen des Klimawandels auf tropische Ökosysteme hin. In tropischen Tieflandgebieten sind die physiologischen Grenzen der Photosynthese bereits nahe, sodass den Bäumen kaum Spielraum zur Anpassung an steigende Temperaturen bleibt.
Der Schutz der Artenvielfalt des Regenwalds bietet Hoffnung
Die Artenvielfalt der tropischen Regenwälder bietet jedoch Hoffnung. Schnell wachsende Arten sind weniger von der Erwärmung betroffen als langsam wachsende. Naturschutzstrategien sollten sich auf den Erhalt der Artenvielfalt konzentrieren, um die Widerstandsfähigkeit zu erhöhen und Arten zu identifizieren, die sich besser an eine wärmer werdende Welt anpassen können.
Zusammenfassung:
Eine neue Studie zeigt, dass tropische Regenwälder bei steigenden Temperaturen weniger Kohlendioxid aufnehmen können, was die Klimawandelproblematik verschärft. Wärmere Blatttemperaturen beeinträchtigen die Photosynthese und verringern die Fähigkeit der Bäume, Kohlenstoff zu binden. Dies hat erhebliche Auswirkungen auf den globalen Wasserkreislauf und die Fähigkeit der Regenwälder, das Klima zu regulieren. Der Schutz der biologischen Vielfalt der Regenwälder könnte jedoch Hoffnung bieten, da nicht alle Baumarten gleichermaßen betroffen sind.
Quellen:
Originalforschung: New Phytologist, DOI: 10.1111/nph.20320
https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.20320
Begleitartikel:
https://phys.org/news/2025-01-hot-carbon-air-bad-news.html
Fachausdrücke:
Photosynthese: Der Prozess, bei dem Pflanzen Kohlendioxid und Wasser mithilfe von Sonnenlicht in Sauerstoff und Glukose umwandeln.
Stomata: Kleine Öffnungen auf der Blattoberfläche, die den Gasaustausch regulieren.
Kohlenstofffixierung: Der Prozess, bei dem Pflanzen atmosphärischen Kohlendioxid in organische Verbindungen umwandeln.
