Tropenwälder absorbieren und speichern große Mengen CO₂ aus der Atmosphäre. Der Amazonas-Regenwald Südamerikas beispielsweise speichert etwa 123 Milliarden Tonnen Kohlenstoff, mehr als jedes andere Landökosystem der Welt. Doch diese Wälder stehen vor einer entscheidenden Herausforderung.
Eine von mir und mehr als 100 Kollegen durchgeführte Forschung aus dem Jahr 2023 ergab, dass die tropischen Wälder Südamerikas anfällig für Klimaextreme sind. Wir haben festgestellt, dass die tropischen Wälder Südamerikas während eines El Niño-Ereignisses, der Warmphase einer natürlichen Schwankung im Klimasystem der Erde, möglicherweise nicht mehr als Kohlenstoffsenken fungieren.
Dieser Befund wird noch alarmierender, wenn wir die zunehmende Häufigkeit und Intensität von El-Niño-Ereignissen berücksichtigen. In den letzten 60 Jahren gab es doppelt so viele „sehr starke“ El Niños wie in den 60 Jahren davor. Und die US-amerikanische National Oceanic and Atmospheric Administration hat kürzlich bestätigt, dass ein solcher El Niño derzeit auftritt.
Tropenwälder nehmen durch den Prozess der Photosynthese CO₂ auf und wandeln es in Biomasse um. Allerdings ist das Gleichgewicht zwischen Photosynthese und Atmung empfindlich und hängt von zwei Faktoren ab: Temperatur und Wasserverfügbarkeit.
Bei wärmeren, trockeneren Bedingungen schließen Pflanzen die Poren in ihren Blättern, um Wasserverlust zu verhindern. Durch das Schließen dieser Poren wird die Brennstoffversorgung einer Anlage jedoch effektiv unterbrochen, da sie über diese Poren CO₂ absorbieren. Dadurch wird den Pflanzen der für die Photosynthese und das Wachstum notwendige Kohlenstoff entzogen.
Während der El-Niño-Jahre, die durch Hochtemperaturanomalien gekennzeichnet sind, führt anhaltender Klimastress zu einem verringerten Waldwachstum und einer erhöhten Baumsterblichkeit. Die Auswirkungen davon sind jahrzehntelang spürbar, da bei der Zersetzung abgestorbener Bäume Kohlenstoff in die Atmosphäre freigesetzt wird.
Unsere Ergebnisse zeigten, dass während des El Niño 2015–2016, als die Landtemperaturen im Durchschnitt mindestens ein Grad wärmer waren als unter normalen Bedingungen, einige tropische Wälder Südamerikas praktisch aufhörten, Kohlenstoff zu absorbieren. Dies gibt Anlass zur Sorge über die möglichen Auswirkungen des aktuellen El Niño auf den Amazonas und das globale Klima.
Der Amazonas-Regenwald bedeckt einen Großteil des Nordwestens Brasiliens und erstreckt sich bis nach Kolumbien, Peru und anderen südamerikanischen Ländern. Rainer Lesniewski / Shutterstock
Im Rahmen unserer Forschung haben wir über einen Zeitraum von mehr als 30 Jahren mehr als eine halbe Million Bäume in sechs südamerikanischen Ländern vermessen und ihr Wachstum mit Maßbändern verfolgt. Diese Bäume gehörten mehr als 4.000 verschiedenen Arten an. Wir verwenden diese Daten, um genaue Schätzungen der Menge an Kohlenstoff zu berechnen, die als oberirdische Biomasse eines Waldes gespeichert ist.
Wir fanden heraus, dass die Anfälligkeit dieser Wälder gegenüber El-Niño-Bedingungen eng mit ihrem Referenzklima zusammenhängt. Während wir dazu neigen, anzunehmen, dass tropische Wälder warme, feuchte und artenreiche Ökosysteme sind, ist saisonale Dürre für viele tropische Wälder Realität. Besonders heiß und trocken sind die Bedingungen beispielsweise in Randgebieten des Amazonas-Regenwaldes.
Unsere Ergebnisse zeigten, dass trockenere Wälder am Rande des Amazonas, wo Bäume regelmäßig Phasen mit begrenzter Wasserverfügbarkeit überstehen, besonders anfällig für extreme El-Niño-Bedingungen sind. Im Durchschnitt verloren diese Wälder bei einem Temperaturanstieg von 0,5 °C 0,5 % ihres Oberflächenkohlenstoffs.
Die größten Bäume litten am meisten. Während die Baumsterblichkeitsrate während El Niño in den südamerikanischen Tropenwäldern insgesamt von 1,8 % auf 3 % pro Jahr stieg, verdoppelte sich die Sterblichkeitsrate bei mittelgroßen (als Durchmesser größer als 20 cm klassifizierten) und großen Bäumen effektiv.
Die Tatsache, dass größere Bäume mit weniger dichtem Holz im Vergleich zu kleinen Bäumen und solchen mit hoher Holzdichte viel häufiger absterben, deutet stark auf ein hydraulisches Versagen hin, wenn der starke Bedarf an Luftfeuchtigkeit die Spannung in der inneren Wassersäule des Baums bricht und nicht auf einen langsamen Kohlenstoffmangel.
Diese Ergebnisse legen nahe, dass die Anpassung an saisonale Dürreperioden möglicherweise nicht ausreicht, um tropische Wälder vor Extremereignissen zu schützen. Klimaextreme könnten bereits dazu führen, dass die Wälder an den Rändern des Amazonas ihre Anpassungsfähigkeit nicht mehr erreichen können, was zu katastrophalen Kohlenstoffverlusten führt.
Eine unmittelbare Bedrohung
Wissenschaftler haben gewarnt, dass 2026 erneut das wärmste Jahr seit Beginn der Aufzeichnungen werden könnte. Die Schwere des aktuellen El Niño verstärkt die Alarmbereitschaft zusätzlich. Noch nie hat El Niño begonnen, als die Ozeane bereits so warm und die Lufttemperaturen so hoch waren.
Hinzu kommt die Tatsache, dass die Ränder des Amazonas in den letzten drei Jahrzehnten einige der höchsten Temperaturen und die schnellste Erwärmung erlebten, die jemals in den Tropen beobachtet wurden. Die strukturelle Integrität eines Waldes wird beeinträchtigt, wenn eine größere Klimaanomalie auftritt, bevor er sich von den jüngsten mehrjährigen Belastungen erholt hat.
Diese erschwerenden Faktoren bedeuten, dass wir Gefahr laufen, Baum- und Kohlenstoffverluste in einem noch nie dagewesenen Ausmaß zu erleben.
Während des El Niño 2015–2016 haben einige tropische Wälder Südamerikas praktisch aufgehört, Kohlenstoff zu absorbieren. Cavan-Images / Shutterstock
Tropische Wälder sind im Kampf gegen den Klimawandel von unschätzbarem Wert. Doch die tropischen Wälder Südamerikas, einst zuverlässige Kohlenstoffsenken, sind anfällig für zunehmende Hitze und Dürre. Es besteht die Gefahr, dass diese wichtigen ökologischen Verbündeten nicht mehr als Kohlenstoffsenken fungieren, wenn extreme Wetterbedingungen zur Norm werden.
Daher ist der Erhalt tropischer Wälder unerlässlich. Ihre Fähigkeit, weiterhin als Kohlenstoffsenken zu fungieren, hängt von Bemühungen zu ihrem Schutz und einer gemeinsamen Verpflichtung zur Begrenzung des globalen Temperaturanstiegs ab. Davon hängt die Zukunft des Amazonas ab, und auch unsere.