Gutachten zur Umweltbiologie

Zweigeteilte Reaktion eines regionalen Waldes auf Dürre

Chuixiang Yi, Guangwei Mu, George Hendrey, Sergio M Vicente-Serrano, Wei Fang, Tao Zhou, Shan Gao und Peipei Xu

Mehrere Belege deuten darauf hin, dass das Waldwachstum in vielen Regionen als Folge des Klimawandels zurückgeht. Um das Schicksal der Wälder in der Zukunft vorhersagen zu können, ist ein quantitatives Verständnis der Wechselwirkung der wichtigsten Klimavariablen (Sonneneinstrahlung, Niederschlag und Temperatur) mit den Wäldern und deren Ursache für den Rückgang dringend erforderlich. Hier verwenden wir einen regional gemittelten Baumringbreitenindex (RWIr), um das Waldwachstum im Südwesten der Vereinigten Staaten (SWUS) zu quantifizieren. Wir zeigen, dass sich der RWIr im SWUS über einen Zeitraum von 90 Jahren in Waldbestände mit verstärkten (gesunden) und reduzierten (rückläufigen) Ästen aufspaltete, wenn er auf Kurzwellenstrahlung bzw. Temperatur zurückgeführt wurde. Der reduzierte Ast wurde überwiegend durch Dürre kontrolliert, gemessen mit einem regional gemittelten Niederschlags-Evapotranspirationsindex (SPEIr). Als sich der SPEIr -1,6 näherte (was zuvor als Wendepunkt für das Wachstum von Nadelwäldern im SWUS gezeigt wurde), näherte sich der RWIr Null und in Jahren mit extremer Dürre wurde ein weit verbreitetes Baumsterben beobachtet. Modellierte Trends des SPEI auf der Grundlage von vier IPCC-GHG-Szenarien sagen voraus, dass der SWUS SPEIr innerhalb weniger Jahrzehnte mehr oder weniger kontinuierlich unter -1,6 fallen wird. Wenn sich die Dürre nach Norden und Osten über größere Gebiete ausbreitet, könnte das Baumsterben zu einem halbkontinentalen Phänomen werden, wobei Nadelwälder zu trockeneren Ökosystemen werden. Unsere Ergebnisse geben Aufschluss darüber, wie man die Funktionen der Klimaauswirkungen auf das Waldwachstum unterscheiden und Kipppunkt-Kontrollparameter für den Übergang von Forstregimen identifizieren kann.