In den letzten 80 Jahren ist die alpine Strauchlinie der Weidengattung auf dem Qinghai-Tibet-Plateau um 59,3 Meter gestiegen!

Das Ecosystem Pattern and Process Team des Qinghai-Tibet-Plateau-Instituts der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und der Fakultät für Biologie und Umwelt der Nanjing Forestry University hat kürzlich eine Studie durchgeführt und dabei festgestellt, dass die Klimaerwärmung zwischen 1939 und 2010 zu einer erhöhten Erneuerungsrate alpiner Sträucher der Gattung Salix auf dem Qinghai-Tibet-Plateau und einer Ausweitung ihres Verbreitungsgebiets geführt hat. Dies ist einer der Faktoren, die zur Begrünung des Qinghai-Tibet-Plateaus beigetragen haben. In den letzten 10 Jahren zeigte die Erneuerungsrate alpiner Sträucher der Gattung Salix einen Abwärtstrend, und die Strauchlinie tendiert dazu, statisch zu bleiben. In den vergangenen 80 Jahren ist die Weiden-Alpenstrauchgrenze auf dem Qinghai-Tibet-Plateau deutlich angestiegen, mit einem maximalen Anstieg von 59,3 Metern und einer durchschnittlichen Zunahmerate von etwa 5,16 Metern pro Jahrzehnt.

Dieses Ergebnis wurde kürzlich in „Ecography“ veröffentlicht. Es legt eine Daten- und Theoriegrundlage für die Vorhersage des Evolutionstrends alpiner Strauchökosysteme unter dem Klimawandel und bietet eine wissenschaftliche Basis für das ökologische Management in großen Höhen.

Laut dem korrespondierenden Autor des Artikels, Liang Eryuan, einem Forscher am Qinghai-Tibet-Plateau-Institut der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, bezieht sich die alpine Strauchgrenze auf die obere Höhengrenze der Strauchverbreitung. Entlang der alpinen Strauchgrenze ist das Klima rau und instabil, und diese klimatischen Eigenschaften begrenzen wichtige ökologische Prozesse wie das Wachstum und die Regeneration von Sträuchern. Da die Umweltbedingungen der alpinen Strauchlinie die Grenze dessen darstellen, was die Strauchphysiologie aushalten kann, kann die alpine Strauchlinie theoretisch schnell auf globale Veränderungen reagieren und gilt als natürliches Labor zur Erforschung der Reaktion und Anpassung alpiner Ökosysteme an globale Veränderungen und als „Warnlinie“ für die globale Erwärmung.

Abbildung 1 Landschaft mit Bergweidensträuchern auf dem Qinghai-Tibet-Plateau

Das Qinghai-Tibet-Plateau verfügt über reiche Strauchwaldressourcen wie Wacholder, Rhododendron, Berberitze, Caragana, Weide, Rose, Fingerkraut, Sophora, Geißblatt, Sanddorn, Lycium und Spiraea, die eine durchgehende natürliche Strauchreihe bilden. Studien haben ergeben, dass sich auf dem Qinghai-Tibet-Plateau die weltweit höchste immergrüne Zedernstrauchreihe befindet (5.280 Meter über dem Meeresspiegel).

Auf Grundlage der Daten aus fünf Jahren kontinuierlicher Feldexpeditionen stellte das Forschungsteam fest, dass Salix alpinus ein typischer Laubstrauch ist, der die alpine Strauchlinie bildet und dessen höchste Höhe 4.960 Meter erreicht. Es ist jedoch noch unklar, welche Veränderungen in der Struktur und dem Muster der Bergweiden-Strauchreihe auf dem Qinghai-Tibet-Plateau vor dem Hintergrund der Klimaerwärmung stattgefunden haben.

Abb. 2 Räumliche Verteilung der Salix alba-Strauchlinien auf dem Qinghai-Tibet-Plateau

Der Erstautor des Artikels, außerordentlicher Professor Wang Yafeng von der Fakultät für Biologie und Umwelt der Nanjing Forestry University, stellte vor, dass das Forschungsteam 24 Linienparzellen mit Bergweidensträuchern entlang eines Breitengradienten von fast 900 Kilometern im östlichen Qinghai-Tibet-Plateau angelegt und Parameter wie Koordinaten, Pflanzenhöhe, Basaldurchmesser, Kronenbreite, Alter und Lebensraumbedingungen ermittelt habe. Durch die Kombination von Daten des Klimawandels und der Fernerkundung von Satellitendaten konnte das System die räumlichen und zeitlichen Veränderungen der Lage der Bergweiden-Strauchgrenze und der Populationserneuerung in den letzten 80 Jahren aufzeigen.

Abbildung 3 Strauchlandschaft des Qinghai-Tibet-Plateaus

Die Studie zeigt, dass die Erwärmung zwischen 1939 und 2010 zu einer verstärkten Erneuerung der alpinen Sträucher und einem deutlichen Anstieg der Strauchgrenze führte. Im letzten Jahrzehnt hat sich die Erneuerungsrate der Sträucher verringert und die Ausbreitung der Strauchreihen hat sich verlangsamt und ist tendenziell unverändert geblieben. Im Rahmen der Studie wurde auch die Beziehung zwischen Strauchlinien und Temperatur interpoliert und geschätzt. Dabei wurde festgestellt, dass 8,5 °C eine wichtige Temperaturschwelle für Bergweidensträucher darstellt. Wenn die durchschnittliche Sommertemperatur zwischen 5 und 8,5 °C liegt, werden Änderungen der Strauchgrenze durch die Temperatur bestimmt, und wenn die durchschnittliche Sommertemperatur über 8,5 °C liegt, werden Änderungen der Strauchgrenze durch die Feuchtigkeit eingeschränkt. Da die Erwärmung den Wassermangel in der alpinen Zone verschärft, verschiebt sich die Begrenzungslinie der Bergsträucher Salix von der Temperatur zur Feuchtigkeitsbegrenzung. Daher stellt die anhaltende Klimaerwärmung eine Bedrohung für die Stabilität der alpinen Strauchökosysteme dar und erfordert weitere Aufmerksamkeit.

Diese Forschung wurde von der National Natural Science Foundation of China und dem zweiten umfassenden wissenschaftlichen Expeditions- und Forschungsprojekt auf dem Qinghai-Tibet-Plateau finanziert.

Autor: Wang Yafeng, Liu Xiaoqian

Quelle: Institut für tibetische Hochlandforschung, Chinesische Akademie der Wissenschaften