Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Sibirische Lärchenwälder sind noch auf Eiszeit gepolt

24.06.2016

Neue AWI-Studie zeigt, dass die Pflanzenwelt der nordrussischen Permafrostregion dem Klima schon häufig um mehrere Jahrtausende hinterherhinkte

Die sibirischen Permafrostregionen gehören zu jenen Gebieten der Erde, die sich im Zuge des Klimawandels besonders schnell erwärmen. Dennoch beobachten Biologen derzeit nur ein minimales Anpassungsverhalten der Baumvegetation. Dort, wo gemessen an der Lufttemperatur längst Kiefern- und Fichtenwälder wachsen müssten, gedeihen noch immer sibirische Lärchen. Ein Paradox, dessen Ursache Wissenschaftler des Alfred-Wegener-Institutes, der Universität Köln und internationaler Partnerinstitute nun mithilfe Millionen Jahre alter Blütenpollen auf die Spur gekommen sind. Den Ergebnissen zufolge gab in der Vergangenheit stets der Kältegrad einer Eiszeit den Ausschlag dafür, wie schnell sich im Anschluss die Vegetation an das Warmzeitenklima anpasste. In unserem Fall heißt das: Weil die letzte Eiszeit ausgesprochen kalt war, hinkt die Vegetation der Taiga dem Klima viele Jahrtausende hinterher. Ein überraschend langer Zeitraum, wie die Forscher im Open Access-Fachmagazin Nature Communications berichten.


Open Northern Forest, Siberia

Aufnahme des offenen Lärchenwaldes im Norden Russlands. Die Lärchen wachsen hier mal dichter, mal nur sehr vereinzelt. Forscher bezeichnen diese Zone als Baumgrenz-Region, die von etwas dichteren Wäldern im Süden bis in den Norden reicht, wo die Bäume nur noch ganz vereinzelt stehen.

Photo of open Northern forest in Siberia, Russia, consisting of larches. In some parts of this area the trees are growing in dense formations, in others one can see just very few trees.

IPTC-Erstellungsdatum: 14.07.2014 12:01:08

Urheber: Heike Zimmermann

Copyright-Vermerk: Alfred-Wegener-Institut/Heike Zimmermann

Die Potsdamer Wissenschaftlerin Ulrike Herzschuh kennt die sibirischen Lärchenwälder fast so gut wie den Park auf dem heimatlichen Telegrafenberg. Nahezu jeden Sommer verbringt die Permafrost-Expertin vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) in den endlosen Wäldern Sibiriens, sammelt Pflanzenproben, bestimmt Wachstumsgrenzen und zieht Bohrkerne aus Seen.

„Gemessen an der Temperaturerhöhung im letzten Jahrhundert müssten Lärchenwälder die Tundra im Norden Sibiriens verdrängt haben und Kiefern und Fichten von Süden her eingewandert sein. Doch bisher zeigen Untersuchungen nur sehr kleine Veränderungen der Vegetation – und wir haben uns gefragt, woran das liegt“, erzählt die AWI-Wissenschaftlerin.

Bei der Suche nach der Ursache reisten Ulrike Herzschuh und ihr internationales Forscherteam 2,1 bis 3,5 Millionen Jahre in der Zeit zurück – in die Erdzeitalter des Pliozäns und des Pleistozäns. Die Wissenschaftler untersuchten Blütenpollen, die sie entsprechend alten Sedimentproben aus dem El’gygytgyn-See (Region Chukotka, im Fernen Osten Russlands) entnommen hatten. Diese Vegetationsspuren glichen die Wissenschaftler mit rekonstruierten Klimawerten für jene zu dieser Zeit stattfindenden Warm- und Kaltzeiten ab.

Die statistischen Analysen der Pollendaten ergaben ein deutliches Muster. Ulrike Herzschuh: „Unser Datenabgleich zeigt, dass die Vegetation in der Vergangenheit bei einem Wechsel von einer Kalt- zu einer Warmzeit bis zu mehrere tausend Jahre brauchte, um sich an Klimaveränderungen anzupassen. Das ist wirklich neu. Bisher gingen wir Klimaforscher nur von einer Verzögerung von mehreren Jahrzehnten oder Jahrhunderten aus – nicht von Jahrtausenden.“

Der Blick in die Vergangenheit zeigt: Je kälter die vorangegangene Eiszeit war, desto länger brauchte die Pflanzenwelt im Anschluss, um sich in ihrer Zusammensetzung an das Klima der Warmzeit anzupassen. „In Analogie zu diesen Ergebnissen bedeutet dies: Eben weil die jüngste Eiszeit vor 20.000 Jahren ausgesprochen kalt war, hat sich Permafrost großräumig ausgebreitet und tiefwurzelnde Bäume wie Kiefern und Fichten weit nach Süden verdrängt. Die flachwurzelnden sibirischen Lärchen, denen eine sommerliche Bodenauftauschicht von 20 bis 30 Zentimeter genügt, konnten hingegen in der Region in geschützten Lagen überdauern“, erläutert Ulrike Herzschuh.

Der Lärchenwald mit seinem flachen, dichten Wurzelteppich wiederum schützt das Eis im Untergrund. „Wir konnten schon oft beobachten, dass in Regionen, in denen der Lärchenwald abgeholzt wurde, der Permafrost deutlich schneller taute als in bewaldeten Gebieten“, so die AWI-Wissenschaftlerin.

Die isolierende Wirkung des Lärchenwaldes könnte demzufolge einer der Gründe sein, warum es in der Vergangenheit stets mehrere Jahrtausende gedauert hat, bis nach einer besonders kalten Eiszeit der Permafrost verschwunden war und Kiefern und Fichten die Lärchen verdrängt hatten.

Die neuen Erkenntnisse über die zeitverzögerte Anpassung der Vegetation stellen die Wissenschaftsgemeinde nun vor eine große Herausforderung: „Im Zuge der anhaltenden Erwärmung der Arktis werden langsam Kiefern und Fichten in die sibirische Taiga einwandern. Das bedeutet, dass die Wälder dichter und damit auch dunkler werden, weshalb sie mehr Wärmestrahlung speichern werden als bisher. Dieser Umstand wiederum bedingt, dass die Temperatur in Sibirien noch bis in ferne Zukunft ansteigen wird, selbst wenn es uns Menschen gelingen sollte, den Kohlendioxid-Gehalt in der Atmosphäre schon in naher Zukunft zu stabilisieren“, sagt Ulrike Herzschuh. Der Einbau dieser langfristigen Vegetationsprozesse in Klimamodelle sei daher dringend notwendig.

Ulrike Herzschuh stellt ihre Studie auf der vom AWI organisierten 11. Internationalen Permafrost-Konferenz (ICOP) vom 20.-24. Juni 2016 in Potsdam vor. Mehr Informationen zu dieser nur alle vier Jahre stattfindenden Fachtagung der Permafrost-Forschergemeinschaft finden Sie unter http://www.icop2016.org.


Hinweise für Redaktionen:

Die Studie erscheint unter folgendem Titel im Open Access Fachjournal Nature Communications: Ulrike Herzschuh, H. John B. Birks, Thomas Laepple, Andrei Andreev, Martin Melles, Julie Brigham-Grette: Glacial legacies on interglacial vegetation at the Pliocene-Pleistocene transition in NE Asia, Nature Communications, DOI 10.1038/NCOMMS11967


Weiterführende Informationen zur Permafrostforschung am Alfred-Wegener-Institut finden Sie auf unserer Online-Schwerpunktseite: http://www.awi.de/im-fokus/permafrost.html

Ihre wissenschaftliche Ansprechpartnerin am Alfred-Wegener-Institut ist:
• Prof. Dr. Ulrike Herzschuh (Tel: +49 (0)331 288 - 2165; E-Mail: Ulrike.Herzschuh(at)awi.de) Während der ICOP 2016 ist Frau Herzschuh am besten via E-Mail zu erreichen.

Ihre Ansprechpartnerin in der Abteilung Kommunikation und Medien ist Sina Löschke (Tel: +49 (0)471 4831 - 2008; E-Mail: medien(at)awi.de). Während der ICOP 2016 erreichen Sie Sina Löschke mobil unter 0179-133 59 30.

Das Alfred-Wegener-Institut forscht in der Arktis, Antarktis und den Ozeanen der mittleren und hohen Breiten. Es koordiniert die Polarforschung in Deutschland und stellt wichtige Infrastruktur wie den Forschungseisbrecher Polarstern und Stationen in der Arktis und Antarktis für die internationale Wissenschaft zur Verfügung. Das Alfred-Wegener-Institut ist eines der 18 Forschungszentren der Helmholtz-Gemeinschaft, der größten Wissenschaftsorganisation Deutschlands.

Ralf Röchert | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.awi.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Der steile Aufstieg der Berner Alpen
24.03.2017 | Universität Bern

nachricht Internationales Team um Oldenburger Meeresforscher untersucht Meeresoberfläche
21.03.2017 | Carl von Ossietzky-Universität Oldenburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Im Focus: Auf der Spur des linearen Ubiquitins

Eine neue Methode ermöglicht es, den Geheimcode linearer Ubiquitin-Ketten zu entschlüsseln. Forscher der Goethe-Universität berichten darüber in der aktuellen Ausgabe von "nature methods", zusammen mit Partnern der Universität Tübingen, der Queen Mary University und des Francis Crick Institute in London.

Ubiquitin ist ein kleines Molekül, das im Körper an andere Proteine angehängt wird und so deren Funktion kontrollieren und verändern kann. Die Anheftung...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

Über Raum, Zeit und Materie

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Cybersicherheit für die Bahn von morgen

24.03.2017 | Informationstechnologie

Schnell und einfach: Edge Datacenter fürs Internet of Things

24.03.2017 | CeBIT 2017

Designer-Proteine falten DNA

24.03.2017 | Biowissenschaften Chemie