Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Nicht überall geht`s hoch hinaus: Geomorphologie hält die Verschiebung der Baumgrenze auf

23.04.2013
Dass die Baumgrenze sich aufgrund des Klimawandels überall in höhere Lagen verschieben wird, war anerkannte Lehrmeinung. Kanadische Forscher haben jetzt genauer nachgemessen und stellen fest, dass es außer der Temperatur einen viel wichtigeren Einflussfaktor gibt, der in bisherigen Modellen nicht berücksichtigt wurde.
Wem es zu Hause zu ungemütlich ist, der sucht sich einen anderen Ort zum Leben. Nicht nur Menschen und Tiere sondern auch Pflanzen wandern weiter, wenn sie mit den Umweltbedingungen an ihrem Standort nicht mehr zufrieden sind. Wenn auch nur langsam von Generation zu Generation. Aufgrund der globalen Erwärmung haben Pflanzen vor allem mit einem Anstieg der Temperatur zu kämpfen. Da es in höheren Lagen kälter ist als im Flachland, weiten viele Arten ihren Lebensraum nach oben hin aus.

Bisher gingen die Wissenschaftler fast selbstverständlich davon aus, dass sich die Baumgrenze überall auf der Welt in höhere Regionen verschieben würde. Die Zukunftsprognosen in ihren Modellen basierten hauptsächlich auf einer Variablen: dem Anstieg der Temperatur. Die Baumgrenze würde ansteigen, die alpine Tundra schrumpfen und die dort verbreiteten Arten aussterben. Wissenschaftler von der Universität Calgary in Kanada haben gezeigt, dass die Sache nicht ganz so simpel ist.

Viele Orte sind für Bäume einfach nicht gemacht

„Wir können nicht einfach bei jedem beliebigen Gebirge davon ausgehen, dass sich die Baumgrenze in höhere Lagen verschieben wird“, so Edward Johnson, Co-Autor der Publikation und Direktor des Biogeowissenschaftlichen Instituts der Universität Calgary. Noch wichtiger als die Temperatur ist für die Bäume, ob sie in höheren Lagen auch ausreichend Wasser und einen fruchtbaren Boden vorfinden. Auf steilen Abhängen, Felsen, Schutthalden und an Klippen kann die Temperatur noch so günstig sein, Bäume werden dort trotzdem nicht wachsen.

Die meisten Feldstudien finden jedoch auf leicht zugänglichem Terrain und nicht im unwegsamen Gelände statt. Bisher untersuchten Wissenschaftler Baumgrenzen oft auf schwach ansteigenden Bergflanken, die mit lockerem Gestein und fruchtbaren Kolluvium bedeckt sind und somit Bäumen beste Lebensbedingungen bieten. Aus diesem Grund wurde der Einfluss der Geomorphologie auf die Baumgrenze lange Zeit vernachlässigt.

Die Forscher verlassen sich nicht auf Luftbilder, sondern gehen selbst auf Erkundungstour

Die Autoren der Studie wollten es anders und besser machen. Sie suchten sich für Ihre Studien ein einhundert Quadratkilometer großes Gebiet in den kanadischen Rocky Mountains im Bundesstaat Alberta aus. Dabei vertrauten sie nicht allein den Luftbildaufnahmen, sondern kartieren das Baumvorkommen und die Untergrundbeschaffenheit auch in intensiven Feldstudien. Aus ihren Daten erstellten sie ein mathematisches Modell zur Vorhersage der zukünftigen Baumgrenze, in das neben der Temperatur auch geomorphologische Eigenschaften wie Hangneigung und Bodentyp einflossen.

Auch das Modell musste erst seine Tauglichkeit beweisen

Um zu prüfen ob ihr Modell funktioniert, testeten die Forscher es zunächst am heutigen Baumbestand im Testgebiet Sie fütterten den Computer mit Informationen zu Temperatur, Geomorphologie, Verdunstungsrate und anderen Einflussfaktoren und gaben ihm außerdem die Daten von zufällig ausgewählten 50 Prozent des Baumbestandes. Daraus ließen sie das Modell die restlichen 50 Prozent berechnen. Insgesamt elf solcher Testläufe musste das Modell bestehen. Als alles stimmte war die Feuertaufe bestanden. Erst jetzt begannen sie damit, das Modell die Baumgrenze für die Jahre 2041 bis 2070 berechnen zu lassen. Sie gingen davon aus, dass sich das Terrain in dieser kurzen Zeit nicht verändern würde, die Temperatur aber moderat ansteigen würde.

„Zwischen sechs und 18 Prozent der Gebirgsfläche in unserem Testgebiet ist entweder zu steil oder besteht aus Felsen, Klippen und Abhängen, die ein Ansiedeln von Bäumen verhindern“, beschreibt Johnson die Ergebnisse. „Obwohl es warm genug ist, können dort also keine Bäume wachsen“. Die Ergebnisse zeigen, dass es nicht möglich ist, eine lokale Prognose über die Entwicklung der Baumgrenze auf eine große Region auszudehnen ohne die Oberflächenformen einzubeziehen.

Als nächstes will Johnson auch „Störprozesse“ wie Waldbrände oder Insektenbefall in seine Modelle einbeziehen. Dann könnte das Ganze noch komplizierter, aber auch viel genauer werden.
Quelle:

Macias-Fauria, M. et al. (2013): Warming-induced upslope advance of subalpine forest is severely limited by geomorphic processes. PNAS, (Online-Veröffentlichung am 8. April 2013), doi: 10.1073/pnas.1221278110

| Pflanzenforschung.de
Weitere Informationen:
http://www.pflanzenforschung.de/index.php?cID=8890

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Ökologie Umwelt- Naturschutz:

nachricht Fernerkundung für den Naturschutz
17.08.2017 | Hochschule München

nachricht "Brauchen wir das?" Auf dem Weg zu einer umweltgerechten Bedarfsprüfung von Infrastrukturprojekten
09.08.2017 | Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung - UFZ

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Ökologie Umwelt- Naturschutz >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

European Conference on Eye Movements: Internationale Tagung an der Bergischen Universität Wuppertal

18.08.2017 | Veranstaltungen

Einblicke ins menschliche Denken

17.08.2017 | Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

„Wolkenmacher“: Wie Unternehmen Vertrauen aufbauen

18.08.2017 | Unternehmensmeldung

Beschichtung lässt Muscheln abrutschen

18.08.2017 | Materialwissenschaften

Fettleber produziert Eiweiße, die andere Organe schädigen können

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie