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Diese allgegenwärtige Schwachstelle bietet ein Frühwarnzeichen dafür, dass sich der Amazonas nähertWendepunktsagen Studienautoren. Inmitten steigender Temperaturen und anderer menschlicher Belastungen könnte ein Ökosystem einen plötzlichen und irreparablen Tod erleiden. Mehr als die Hälfte des Regenwaldes könnte innerhalb von Jahrzehnten in Savanne umgewandelt werden – eine Transformation, die die Biodiversität beeinträchtigen, regionale Wettermuster verändern und den Klimawandel dramatisch beschleunigen würde.
Historisch gesehen war der Amazonas eine der wichtigsten „Kohlenstoffsenken“ der Erde, die Milliarden Tonnen Kohlendioxid aus der Luft entzog und in der Vegetation speicherte. Forscher befürchten, dass die plötzliche Freisetzung dieses Kohlenstoffs das ehrgeizigste Klimaziel der Menschheit – die Begrenzung des Temperaturanstiegs auf 1,5 Grad Celsius (2,7 Grad Fahrenheit) – außer Reichweite bringen wird.
„Als Wissenschaftler sollte ich mir keine Sorgen machen. Nachdem ich dieses Papier gelesen habe, bin ich sehr, sehr besorgt“, sagte Carlos Nobre, ein Klimawissenschaftler am Institute for Advanced Study der Universität von São Paulo, der nicht beteiligt war in der neuen Forschung. Völlig in die falsche Richtung … Wenn wir den Wendepunkt überschreiten, sind das sehr schlechte Nachrichten.
Wissenschaftler sagen, dass der Amazonas einer von mehreren „Transformatoren“ im globalen Klima ist. Anstatt sich mit der Erwärmung des Planeten zu verschlimmern, haben diese Systeme das Potenzial, plötzlich von einer Phase in die nächste zu wechseln – vielleicht ohne Vorwarnung.
In den letzten 50 Millionen Jahren befand sich der Amazonas im Stadium des feuchten Regenwaldes. Die Bäume selbst sicherten ihren Fortbestand: Die Verdunstung des Wassers aus den Blättern erzeugte eine endlose Regenschleife, während ein dichtes Blätterdach verhinderte, dass das Sonnenlicht den Boden austrocknete. Die Eigenschaften des Waldes mögen sich als Reaktion auf Eiszeiten, Waldbrände und ansteigende Meere etwas verändert haben, aber er konnte immer wieder in seinen üppigen grünen Zustand zurückkehren.
Die globale Erwärmung und die vom Menschen verursachte Entwaldung haben dieses sich selbst verstärkende System jedoch gekapert. Heißere Bedingungen im Atlantik verlängerten die Trockenzeit im Amazonas um mehrere Wochen. Durch das Schneiden von ca 17 Prozent seiner BäumeDie Menschen haben den Wasserrecyclingmechanismus im Wald untergraben. Durch Trockenheit gestresste Bäume sind anfälliger für Waldbrände. Je mehr Bäume sterben, desto weniger Regen fällt, was wiederum das Baumsterben verschlimmert.
An einem bestimmten Punkt wird das Ökosystem mehr Bäume verlieren, als es sich unter diesen heißen, trockenen Bedingungen erholen kann. Dunkle, dichte und feuchte tropische Regenwälder werden einer offeneren Savanne weichen.
Der Mathematiker Niklas Boerse, der zu dem neuen Papier beigetragen hat, verglich es mit einer Person, die sich auf einen Stuhl stützt. Wenn sie sich nicht zu weit anlehnen, können sie leicht in eine vierbeinige Position auf dem Boden zurückkehren. Aber sobald sie den Wendepunkt überschreiten, bricht das gesamte System zusammen. Auch das Aufstehen ist viel schwerer als das Hinfallen.
Wissenschaftler sagen, dass von Bowers und seinen Kollegen analysierte Satellitenbilder darauf hindeuten, dass der Amazonas immer noch am Rande einer Inversion steht. Bei der Betrachtung von Waldgebieten mit mindestens 80 Prozent Laubbaumbedeckung – Gebiete, die nicht stark von Entwaldung betroffen sind – stellten die Forscher fest, dass sich die überwiegende Mehrheit der Waldgebiete nach saisonalen Schwankungen langsamer erholt als vor 20 Jahren. Am stärksten betroffen waren die Gebiete in den trockensten südlichen Ausläufern des Regenwaldes sowie jene, die den Straßen am nächsten liegen.
„Der beobachtete Elastizitätsverlust deutet darauf hin, dass wir uns wahrscheinlich diesem kritischen Punkt nähern“, sagt Boyers, der an der Technischen Universität München und dem Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung Erdsystemdynamik studiert. „Aber es bedeutet auch, dass wir den Wendepunkt noch nicht überschritten haben, also gibt es Hoffnung.“
Das Nature Climate Change Paper gibt nicht an, wann der Amazonas diese gefährliche Schwelle überschreiten könnte. Selbst nachdem ein Ökosystem vollständig destabilisiert wurde, kann es bestehen bleiben, bis eine äußere Kraft – zum Beispiel ein Lauffeuer oder eine schwere Dürre – es über den Rand drückt. Der Hauptautor Chris Bolton, ein Klimawissenschaftler an der University of Exeter, sagte, dass der Moment ohne Wiederkehr möglicherweise nicht offensichtlich ist, bis es zu spät ist, etwas zu tun.
„Mein Freund nutzt die Idee von Wile E.Coyote, als er von einer Klippe rennt“, sagte Bolton. „Er sieht gut aus und plötzlich schaut er nach unten und merkt, dass er über der Klippe ist.“
Und das macht diese Studie – die erste experimentelle Bewertung der Instabilität im gesamten Regenwald – so wertvoll, fügte er hinzu. „Wenn wir zeigen, dass eines dieser Systeme auf einen Wendepunkt zusteuert, könnte das die Leute aufwachen lassen“, sagte Bolton.
Für 10 Prozent der bekannten Arten, die im Amazonas leben, könnte der Verlust des Regenwaldes das Ende bedeuten. Ein katastrophaler Tod würde die Millionen von Menschen gefährden, die für ihre Ernährung auf das Ökosystem angewiesen sind; 70 Prozent des Regens, der im Norden Argentiniens, einer Kornkammer Südamerikas, fällt, stammt von den Amazonas-Bäumen.
Die Umgehung des Wendepunkts des Amazonas wird auch mehrere Jahre der globalen Treibhausgasverschmutzung in die Atmosphäre freisetzen. Vorher, Studien zeigen Einige Regionen des Amazonas stoßen etwa 300 Millionen Tonnen mehr Kohlenstoff aus, als sie der Luft entziehen – eine Menge, die ungefähr den jährlichen Emissionen Japans entspricht.
Wissenschaftler haben davor gewarnt, dass die Folgen der globalen Erwärmung durch den plötzlichen Verlust der Hälfte des Regenwaldes Tausende von Kilometern entfernt und für Jahrhunderte in der Zukunft zu spüren sein werden. Das könnte Sturmfluten, die Verschärfung von Waldbränden, chronische Nahrungsmittelknappheit und einen Anstieg des Meeresspiegels um einen Fuß bedeuten, der Küstengemeinden überschwemmt. Es könnte zu anderen Wendepunkten führen, wie zum Beispiel dem Abschmelzen der Eisschilde oder dem Zerfall Südamerikas Monsun.
Im Gegensatz zu Eisschilden und Monsunsystemen, die nur auf die Wärmemenge reagieren, die Menschen in der Erdatmosphäre einfangen, wird der Amazonas durch zwei Kräfte zum Wendepunkt gedrückt: Beseitigung von Wäldern und Klimawandel. Das gibt auch den Buren Hoffnung, denn es bedeutet, dass die Menschheit zwei Strategien hat, um das Ökosystem zu schützen.
„Wenn wir einen dieser Faktoren aus der Gleichung herausnehmen, ist meine Vermutung, dass das System damit umgehen kann“, sagte er. „Genau das muss man den Regierungen Brasiliens, Kolumbiens und Perus sagen: Stoppt heute die Entwaldung.“
Terrence McCoy in Rio de Janeiro hat zu diesem Bericht beigetragen.
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