Fortscheitender Klimawandel: Wäldern des Mittelmeerraums droht Versteppung


Etwa 400.000 Jahre alte Pollenkörner aus Tenaghi Philippon unter dem Mikroskop. Aufgrund ihrer guten Erhaltungsfähigkeit bleiben sie auch in Bohrkernen überliefert und ermöglichen es so, Vegetations- und Klimaveränderungen in der erdgeschichtlichen Vergangenheit zu rekonstruieren. © LIB, Kotthoff

 

Mit dem Ziel, die Konsequenzen des menschengemachten Klimawandels für mediterrane Ökosysteme vorherzusagen, haben Geowissenschaftlerinnen und -wissenschaftler der Universität Heidelberg sowie des LIB natürliche Klima- und Vegetationsschwankungen der vergangenen 500.000 Jahre untersucht. Im Mittelpunkt stand dabei die Frage, wie sich diese Schwankungen auf die Wälder im Mittelmeerraum ausgewirkt haben. Dazu analysierten die Forschenden um Dr. Andreas Koutsodendris fossile Pollen, die in einem Sedimentkern aus Griechenland erhalten geblieben sind. Ihre Untersuchungen deuten darauf hin, dass bei anhaltender Trockenheit – wie sie aktuelle Klimamodellierungen vorhersagen – in der nahen Zukunft mit einer Versteppung der Wälder im Mittelmeerraum zu rechnen ist.

Die Wälder des Mittelmeerraums sind nicht nur Biodiversitäts-Hotspots, sondern erbringen auch wichtige Ökosystemleistungen. So schützen sie den Boden vor Erosion, regulieren die regionalen klimatischen und hydrologischen Bedingungen und fungieren als Nahrungs- und Holzlieferanten. „Weil sie sehr sensibel auf klimatische Veränderungen reagieren, wächst angesichts des durch den Menschen verursachten CO2-Ausstoßes und der damit verbundenen Erderwärmung die Sorge um ihren Fortbestand“, erklärt Dr. Koutsodendris. Er ist Mitglied in der Forschungsgruppe von Prof. Dr. Jörg Pross, die am Institut für Geowissenschaften der Universität Heidelberg zur Umwelt- und Ökosystemdynamik der Erde forscht.

Um nachzuvollziehen, wie mediterrane Wälder in der Vergangenheit auf klimatische Veränderungen reagiert haben, entnahmen die Heidelberger Wissenschaftler in Zusammenarbeit mit Kolleginnen und Kollegen aus Deutschland, Frankreich, Griechenland und Großbritannien Bohrkerne in Tenaghi Philippon – einem terrestrischen Klimaarchiv im Nordosten Griechenlands –, die den Zeitraum der vergangenen 500.000 Jahre lückenlos umfassen und in denen fossile Pollenkörner erhalten geblieben sind. Die über die Pollenkörner gewonnenen Informationen zur Vegetationsentwicklung während dieser Zeit wurden in Beziehung gesetzt mit geochemischen Daten zu den zeitgleichen Niederschlagsschwankungen. Die Ergebnisse des Teams um Dr. Koutsodendris zeigen, dass sich mediterrane Waldlandschaften in der Vergangenheit innerhalb weniger Jahrzehnte in Steppen verwandelten, sobald bestimmte Schwellen an Niederschlägen unterschritten wurden.

Mithilfe ökologischer Modelle gingen die Wissenschaftler außerdem der Frage nach, welche Faktoren dazu geführt haben könnten, dass sich die Niederschlagsverhältnisse änderten. Ihre Analysen zeigen, dass Änderungen im atmosphärischen CO2-Gehalt die Menge des Niederschlags im Mittelmeerraum beeinflussen. „In der Vergangenheit hat unter natürlichen Bedingungen ein Rückgang der Regenmenge um 40 bis 45 Prozent ausgereicht, um den plötzlichen Übergang von einer Wald- in eine Steppenlandschaft einzuläuten“, erklärt Dr. Koutsodendris. Diese Ergebnisse legen nahe, dass den Wäldern des Mittelmeerraums eine solche Verwandlung schon in naher Zukunft bevorstehen könnte, so der Heidelberger Geowissenschaftler, wenn keine Maßnahmen zu ihrem Schutz ergriffen werden.

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft, das Land Hessen im Rahmen der Landes-Offensive zur Entwicklung Wissenschaftlich-ökonomischer Exzellenz und die Wilhelm-Schuler-Stiftung haben die Forschungsarbeiten gefördert. Die Forschungsergebnisse wurden in der Fachzeitschrift „Nature Communications“ veröffentlicht.

 

Originalpublikation
A. Koutsodendris, V. Dakos, W. J. Fletcher, M. Knipping, U. Kotthoff, A. M. Milner, U. C. Müller, S. Kaboth-Bahr, O. A. Kern, L. Kolb, P. Vakhrameeva, S. Wulf, K. Christanis, G. Schmiedl, J. Pross: Atmospheric CO2 forcing on Mediterranean biomes during the past 500 kyrs. Nature Communications 14, 1664, https://doi.org/10.1038/s41467-023-37388-x 

Verwandte Artikel

  • Forschung, LIB

    Erbgut von Sternalgen gibt Aufschluss über Ursprung der Pflanzen

    Wie schaffen es Landpflanzen, sich stetig an ihre wechselnden Umweltbedingungen anzupassen? Unter anderem mit dieser Frage beschäftigte sich ein internationales Forschungsteam unter Beteiligung von Dr. Iker Irisarri vom LIB. Sie erstellten im Rahmen ihrer Studie erste Genome von vier Sternalgen-Arten – den nächsten Verwandten der Landpflanzen.

    Mehr erfahren
  • Forschung, Pressemitteilung

    DiSSCo: Neue Infrastruktur für die Biodiversitätsforschung für Deutschland

    Es ist ein Zusammenschluss von insgesamt sechs der größten naturkundlichen Sammlungen, inklusive des LIB. Hinter dem Begriff DiSSCo verbirgt sich eine Europäische Forschungs-infrastruktur, die über 140 Millionen Sammlungsobjekte für die Wissenschaft digital vernetzt und frei zugänglich macht.

    Mehr erfahren
  • Forschung, LIB, Pressemitteilung

    Neue Schmetterlingsart entstand vor 200.000 Jahren durch Kreuzung zweier anderer Arten

    Bei der Entstehung neuer Arten denken wir an einen Prozess, bei dem sich eine angestammte Art in mindestens zwei neue Arten aufspaltet. Nun hat ein internationales Wissenschaftsteam unter Beteiligung von Forschenden des LIB die Entstehung einer neuen Art durch Hybridisierung nachgewiesen.

    Mehr erfahren