Können neue Messmethoden helfen, den Regenwald zu retten?

Es geht nicht nur um den Amazonas.

Weltweit werden tropische Wälder abgeholzt oder niedergebrannt. Von Indonesien bis Mittelamerika, von Madagaskar bis zum Mekong soll so Platz geschaffen werden – für Viehzucht, Farmen, Straßen und Palmölplantagen.

Seit den 1990er Jahren haben wir Menschen weltweit bis zu 20 Prozent der tropischen Regenwälder gerodet. Weitere zehn Prozent der Gesamtfläche wurden durch die Folgen des Klimawandels – höhere Temperaturen, längere Trockenzeiten und häufigere Dürren – stark geschädigt.

Das Schrumpfen der Wälder hat nicht nur landschaftlich massive Auswirkungen. Die tropischen Wälder sind für unser Klima von größter Bedeutung und die Folgen ihrer Zerstörung werden immer deutlicher. In einer neuen Studie hat ein Team von über 50 führenden Wissenschaftlern und Naturschützern nun untersucht, wie schwer die verschiedenen Regionen betroffen sind.

Das Expertenteam, das von der National Geographic Society mit Unterstützung von Rolex zusammengestellt wurde, kombinierte Satellitendaten der vergangenen 40 Jahre mit anderen Messungen und Beobachtungen der globalen tropischen Wälder. Mit den gesammelten Daten erstellten sie einen „Vulnerabilitätsindex“, mit dem in den kommenden Jahren verfolgt werden soll, welche Regionen am schwersten betroffen sind.

Die Ergebnisse der Forschungen wurden in der Zeitschrift One Earth veröffentlicht und zeigen: Die Folgen sind noch schlimmer als bislang gedacht. Denn in den meisten Gebieten der Tropen verlieren Wälder nach und nach ihre Fähigkeit, Kohlenstoff zu speichern und Wasser zu recyceln. Bei der prognostizierten Geschwindigkeit des Klimawandels und den zunehmenden Landnutzungsaktivitäten könnten die Wälder sogar bald mehr Kohlenstoff produzieren, als sie umwandeln.

Schlechte Aussichten

Geht alles weiter wie bisher, könnte ein flächendeckendes Baumsterben die Folge sein. Aus feuchten, grünen Tropen würden trockenere Savanne-ähnliche Wälder. Nicht nur eine Katastrophe für diese artenreichen Regionen, sondern auch für den Rest der Erde: Die Entwicklung könnte den Klimawandel weiter verschlimmern. Die Regenwälder nehmen einen Großteil des Kohlendioxids aus der Atmosphäre auf und sind damit so etwas wie die Lungen unserer Welt. In den meisten Gebieten rechnet man zwar mit einer eher langsamen Verschlechterung der Lage, doch teilweise könnte die Entwicklung auch schnell gehen. Insbesondere im Amazonas befürchten Wissenschaftler rasche Veränderungen.

„Wir alle wissen, dass es schlecht steht um unsere Umwelt“, sagt Kristofer Covey, Ökologe und Biochemiker am Skidmore College und Mitautor der Studie. „Das Ziel unserer Untersuchung ist es, genau zu verstehen: Wo ist es wie schlimm? Und wo und in welchem ​​Umfang können wir diese Informationen nutzen, um zukünftig bessere Entscheidungen zu treffen und Entwicklungen aufzuhalten?“

Die Hoffnung der Wissenschaftler: Mit dem Ansatz soll so etwas wie ein Frühwarnsystem entstehen. Dort, wo Wälder am stärksten gefährdet sind, sollen mehr Ressourcen für den Schutz aufgebracht werden.

„Die Öffentlichkeit muss verstehen, dass es hier nicht nur um Abholzung geht“, sagt Hauptautor Sassan Saatchi, Kohlenstoff-Experte am Jet Propulsion Laboratory der NASA. „Die Funktionsweise von Wäldern verändert sich. Und seit etwa 20 Jahren sehen wir ein neues Phänomen: Die Auswirkungen des Klimawandels beschleunigen sich.“

Zustand der tropischen Wälder

Die Vulnerabilität von Regenwäldern kann auf viele verschiedene Arten gemessen werden. Bislang konzentrierten sich Forschungen jedoch oft auf kleine Gebiete. Nach Angaben von Saatchi eine eher verwirrende Methode für Naturschützer, wenn es darum ging, bei der Rettung von Wäldern Priorität zu setzen.

Für die neue Studie arbeiteten die Wissenschaftler unter anderem mit Satelliten und anderen modernen Messmethoden. Sie ermittelten die Landtemperatur, die oberirdische Photosynthese sowie Veränderungen in der Gesamtabundanz und der Vielfalt wilder Arten. Sie untersuchten auch den Verlust von Waldfläche durch Abholzung und Feuer sowie Veränderungen in der Übertragung von Kohlenstoff und Wasser zwischen Pflanzen und der Atmosphäre.

Durch die Sammlung der vielfältigen Informationen konnte ein einheitliches System zur Bewertung entwickelt werden: Ähnlich wie ein Arzt beim Menschen Gewicht, Herzfrequenz, Blutdruck und Cholesterin überprüft, kann nun die Gesundheit der Wälder unter die Lupe genommen werden.

Andere Regionen, andere Probleme

Die Krankheiten der Wälder sind dabei so divers wie die der Menschen. Sie alle „durchleben unterschiedliche Stressfaktoren zu unterschiedlichen Zeitskalen“, sagt Mitautorin Katia Fernandes, Expertin für Feuer und Dürre im Amazonas an der University of Arkansas.

Der Zustand der tropischen Regenwälder unterscheidet sich dabei von Kontinent zu Kontinent. In Afrika gibt es mehr Waldbrände als anderswo. Der Amazonas trocknet stärker aus als asiatische Wälder. Die Waldproduktivität nimmt im gesamten Amazonasgebiet erheblich ab, während die Produktivität im Kongo stabil bleibt. In den tropischen Wäldern Chinas nimmt sie sogar zu – wegen erheblicher Bemühungen zur Wiederaufforstung auf der einen und Erholung von früheren Rodungen auf der anderen Seite.

In Asien gibt es unterdessen aktuell mehr Schäden durch Landnutzungsänderungen als durch den Klimawandel. In Zentralafrika verzeichnen Wälder einen größeren Wasserverlust und einen höheren Temperaturanstieg als in Asien.

Der Kongo bleibt vorerst weitgehend intakt. Zwar werden auch hier Folgen des Klimawandels sichtbar – viele Bäume in Gabun zum Beispiel produzieren weniger Früchte, was weniger Nahrung für einige Wildtiere bedeutet – doch ein großes Baumsterben ist hier bislang nicht zu verzeichnen. Ein Grund dafür könnte nach Angaben der Wissenschaftler sein, dass Wassermangel in Afrika schon lange und immer wieder ein Problem ist und die Wälder so besser an Dürren gewöhnt sind.

Bisher, so scheint es, „sieht die Lage im Kongo okay aus, weil die Menschen dort bislang weniger intensiv gerodet haben als anderswo und die steigende Trockenheit der Atmosphäre nicht ausreicht, um die Bäume zu schädigen“, sagt Covey. Möglicherweise lasse die Trockenheit sie sogar schneller wachsen, weil sie für weniger Wolken sorgt und so mehr Sonne auf die Pflanzen scheint.

Amazonas am stärksten gefährdet

Dass der Amazonas auch nach den neuen Messmethoden die Region mit der größten Belastung ist, überraschte im Team unterdessen keinen. „Selbst, wenn man ihn zusammen mit anderen globalen Herausforderungen von Regenwäldern betrachtet, hebt sich der Amazonas als besonders gefährdet hervor“, sagt Covey. „Die starke Abholzung und der Klimawandel beeinflussen die Funktion des gesamten Ökosystems erheblich.“

Mit seinen goldenen Löwenäffchen, bunten Vögeln und riesigen Wespen sind der Reichtum und die Artenvielfalt des Amazonas beispiellos. Zehn Prozent der weltweiten Arten leben hier, alleine mehr als zwei Millionen Insektenarten. Die Bäume und Böden der Region speichern das Äquivalent von vier oder fünf Jahren menschlicher Kohlenstoffemissionen. Der Wald erzeugt einen Großteil seines eigenen Wassers, nimmt die Feuchtigkeit, die vom Atlantischen Ozean kommt, über Boden und Pflanzen auf und gibt sie über die Blätter wieder in die Atmosphäre zurück. Ein einzelnes Wassermolekül kann vier- bis fünfmal durch den Wald zirkulieren.

Die Abholzungen hat unter Brasiliens Präsidenten Jair Bolsonaro zugenommen, erreichte im vergangenen Jahr ein 12-Jahres-Hoch. Schnell wachsende, dürretolerante Bäume verdrängen Arten, die gut mit Feuchtigkeit zurechtkommen. Die Regenfälle werden immer heftiger und verursachen Überschwemmungen. Dürren dauern länger und treten häufiger auf – drei große Dürren waren es in den vergangenen 16 Jahren. Feuer brennen explosiver, das Waldsterben nimmt zu.

All dies veranlasste zwei Forscher bereits im Jahr 2017 zu dem Schluss, dass es - sollten Abholzung und die Verbrennung fossiler Brennstoffe nicht gestoppt werden - massive Veränderungen im Feuchtigkeitskreislauf in Teilen des Amazonas geben würde. Sie könnten Millionen von Bäumen vernichten oder den Wald in einen Trockenwald verwandeln. Ihre Annahme: Der Wendepunkt könnte eintreten, wenn nur 20 Prozent des Amazonas gerodet würden. Dies ist grob bemessen bereits heute der Fall.

Beide Autoren – Thomas Lovejoy, Professor an der George Mason University und Senior Fellow bei der United Nations Foundation, und Carlos Nobre, Senior Researcher an der University of São Paulo – sind Co-Autoren der neuen Studie.

Die Abholzung müsse unbedingt gestoppt werden, so Saatchi. Aber das alleine reiche nicht aus, um die negative Entwicklung aufzuhalten. Aktive Aufforstung sei dringend erforderlich. „Wir wissen heute noch nicht, wie und wie schnell das System reagieren wird", sagt Saatchi. Besser sei es jedoch, nicht zu warten, bis diese Entwicklung voll eingetreten sei. “Wir müssen diese Systeme wiederherstellen.“

Durch die einfache Zusammenstellung all dieser Messungen konnten die Wissenschaftler erstmals ein klareres, wenn auch beunruhigenderes Bild der Situation der tropischen Wälder zeichnen. Und obwohl die Messungen weitgehend bestätigen, was andere Wissenschaftler bereits vorhergesagt haben, ist die neue Studie „besorgniserregender, weil sie noch plausibler ist“, sagt Nate McDowell, Forstexperte und Geowissenschaftler am Pacific Northwest National Laboratory, der nicht Teil des Forschungsteams war.

„Die Mitarbeiter dieses Projektes, insbesondere die Hauptautoren, sind dafür bekannt, sehr, sehr vorsichtig zu sein", sagt McDowell. „Die Ergebnisse sind alarmierend: Mit den steigenden Temperaturen auf dem Planeten nähern sich einige Waldgebiete einem schwellenähnlichen Verhalten. Das System wird langsamer.“

Für einen Kurswechsel ist es jedoch noch nicht zu spät. Saatchis Team hofft, dass die neue, aufwendige Analyse die Menschen davon überzeugen wird, wie stark die Auswirkungen von Veränderungen in den Ökosystemen auf uns alle wären. Und sie hoffen auch, dass die Ergebnisse ihrer Forschung verwendet werden, um weitere Veränderungen zu überwachen – und Ressourcen für die Wiederherstellung zu lenken.