Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Dürre mit allen Folgen bald Normalzustand?

07.08.2012
Der Westen Nordamerikas wurde zwischen den Jahren 2000-2004 von einer schweren Dürre heimgesucht. Die chronische Dürre war Forschern zufolge die stärkste Dürre seit 800 Jahren.
Vor allem die Effekte auf die Kohlenstoffkreisläufe der betroffenen Gebiete waren im Fokus der Untersuchung. Sie entdeckten, dass die Gebiete während der extremen Trockenheit deutlich weniger CO2 aufnehmen konnten. Die beunruhigende Ableitung aus ihrer Forschungsarbeit: Dies könnte bald den Normalzustand darstellen.

Ein Forscherteam aus zehn Wissenschaftlern untersuchte die Wirkung der schweren Dürre im Westen Nordamerikas zwischen den Jahren 2000 und 2004. Sie nutzten dazu bereits erhobene Klimadaten der Region und reanalysierten diese.

Schlimmste Dürre seit über 800 Jahren
Die letzte Dürre dieser Größenordnung liegt mehr als 800 Jahre zurück, so die Wissenschaftler. Dies konnten sie von Daten über Jahresringe von Bäumen ableiten, anhand derer sich das Klima vergangener Jahrhunderte rekonstruieren lässt. Dabei stellten die Forscher fest, dass die letzten beiden Perioden mit einer vergleichbaren Trockenheit im Mittelalter - zwischen 977-981 und 1146-1151 - waren.

Schwerwiegende Auswirkungen auf die Landschaft
Die wissenschaftlichen Daten dokumentierten einen Rückgang der Niederschläge um durchschnittlich 15% pro Monat. In der Zeit der Dürre reduzierte sich ebenfalls die Bodenfeuchte und die Temperaturen stiegen an. Dadurch verringerte sich die Verfügbarkeit von Wasser; Die Flussgebiete hatten weniger Wasser zu verzeichnen und dies wirkte sich auch auf den Grundwasserspiegel aus.

Die Dürre hatte Auswirkungen auf die gesamte Vegetation, also alle Pflanzen, die in diesem Gebiet wachsen. Die negativen Konsequenzen für die Landwirtschaft ließen sich in den geringeren Erträgen während dieser Zeit erkennen – die Produktivität der Äcker sank um 5%. Auch Grasland und Nadelwälder produzierten weniger Biomasse und nahmen dadurch auch weniger CO2 auf.

Die Forscher interessierten sich speziell für die Auswirkungen auf die Kohlenstoffkreisläufe, denn derzeit gilt das Gebiet als Kohlenstoffsenke. Kohlenstoffsenken sind in der Lage zeitweise oder dauerhaft das Treibhausgas CO2 aus der Atmosphäre aufzunehmen. Dadurch sind sie wichtige Helfer beim Kampf gegen den - vom Menschen beeinflussten - Klimawandel. Doch klimatisch bedingte Änderungen beeinflussen diese Kreisläufe.

Reduzierung der Kohlenstoffaufnahme

Die Forscher untersuchten die Effekte der Dürre auf die Kohlenstoffaufnahme der Region und belegten, dass durch die Dürre die Gebiete im Westen der USA, Kanada und Mexiko immer weniger Kohlenstoff aufnehmen konnten: So reduzierte sich von 2000-2004 die Netto-CO2-Aufnahme jährlichen um durchschnittlich 51% (zwischen 5% und 168% weniger CO2 wurde aufgenommen). Dadurch gelangte mehr CO2 in die Atmosphäre und begünstigte den Treibhauseffekt, der die globale Erwärmung verursacht.

Klimatische Extreme, wie Dürren, reduzieren also die Produktivität der Ökosysteme. Die Schwere und Häufigkeit dieser Ereignisse haben in Folge des Klimawandels zugenommen. Es wirkt geradezu wie ein Teufelskreis. Denn mehr Wetterextreme verringern die Aufnahme von CO2 weiter und dies treibt die Erderwärmung voran, die mehr klimatische Extreme hervorruft.

Beunruhigender Langzeittrend
Klimamodelle und Niederschlagsprognosen deuten darauf hin, dass diese klimatischen Veränderungen normal werden könnten. Gegen Ende des 21. Jahrhunderts wäre dann das Klima deutlich trockener. Die Wissenschaftler rechnen mit einem Anstieg der Wetterextreme durch die Erderwärmung und vermuten einen langfristigen Trend. Diese Extreme könnten die Ökosysteme beträchtlich schädigen und ihre Produktivität herabsetzen. Basierend auf den ausgewerteten Daten könnte so die Kohlenstoffsenke im Westen von Nordamerika bis zum Ende des Jahrhunderts verschwunden sein, schätzen die Forscher, d.h. das Gebiet wäre also nicht mehr in der Lage CO2 zu binden.

Regionale Entwicklungen wären zwar schwer vorherzusehen, aber die Klimamodelle würden das Ausmaß von Dürren unterschätzen, so die Forscher. Sie vermuten weiter, dass die Situation sich verschlimmern wird. Abgesehen von kurzen regenreichen Perioden, könnte sich die Niederschlagsmenge von 2006 bis 2100 größtenteils auf dem Level der großen Dürre von 2000-2004 befinden, oder gar noch niedriger liegen. Daher sehen sie voraus, dass die Niederschlagsmenge zur Zeit der untersuchten Dürre gegen Ende des Jahrtausends rückblickend als nasse Periode gelten wird.
Quelle:
Schwalm, C.R. et al. (2012): Reduction in carbon uptake during turn of the century drought in western North America. In: Nature Geoscience, online 29. Juli 2012, doi: 10.1038/ngeo1529.

Schwalm, C.R. et al. | Pflanzenforschung.de
Weitere Informationen:
http://www.pflanzenforschung.de/journal/aktuelles/duerre-mit-allen-folgen-bald-normalzustand?piwik_campaign=newsletter

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht In Zeiten des Klimawandels: Was die Farbe eines Sees über seinen Zustand verrät
21.09.2017 | Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB)

nachricht Der Salzwasser-Wächter auf der Darßer Schwelle
19.09.2017 | Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zum Biomining ab Sonntag in Freiberg

22.09.2017 | Veranstaltungen

Die Erde und ihre Bestandteile im Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

DFG bewilligt drei neue Forschergruppen und eine neue Klinische Forschergruppe

22.09.2017 | Förderungen Preise

Lebendiges Gewebe aus dem Drucker

22.09.2017 | Biowissenschaften Chemie