Laut einer neuen, in Nature veröffentlichten Studie verschiebt das sich erwärmende Klima die Dynamik der Tundra-Umgebungen und führt dazu, dass sie eingeschlossenen Kohlenstoff freisetzen. Diese Veränderungen könnten Tundras von Kohlenstoffsenken in Kohlenstoffquellen verwandeln und die Auswirkungen des Klimawandels verstärken.
Ein Team von über 70 Wissenschaftlern aus verschiedenen Ländern nutzte sogenannte Open-Top-Kammern (OTCs), um die Auswirkungen der Erwärmung auf 28 Tundra-Standorte auf der ganzen Welt experimentell zu simulieren. OTCs dienen im Grunde als Mini-Gewächshäuser, die den Wind blockieren und Wärme einfangen, um eine lokale Erwärmung zu erzeugen.
Die Erwärmungsexperimente führten zu einem Anstieg der Lufttemperatur um 1,4 Grad Celsius und einem Anstieg der Bodentemperatur um 0,4 Grad sowie zu einem Rückgang der Bodenfeuchtigkeit um 1,6 Prozent. Diese Veränderungen steigerten die Atmung des Ökosystems während der Vegetationsperiode um 30 Prozent, was dazu führte, dass aufgrund der erhöhten Stoffwechselaktivität im Boden und in den Pflanzen mehr Kohlenstoff freigesetzt wurde. Die Veränderungen hielten noch mindestens 25 Jahre nach Beginn der experimentellen Erwärmung an – was frühere Studien nicht aufgedeckt hatten.
„Aus früheren Studien wussten wir, dass wir mit der Erwärmung wahrscheinlich einen Anstieg der Atmung feststellen würden, aber wir fanden einen bemerkenswerten Anstieg – fast viermal größer als bisher geschätzt, obwohl er je nach Zeit und Ort variierte“, sagt Sybryn Maes von der Universität Umeå. der Hauptautor der Studie.
Der Anstieg der Ökosystematmung variierte auch mit den örtlichen Bodenbedingungen wie Stickstoff- und pH-Werten. Dies bedeutet, dass Unterschiede in der Bodenbeschaffenheit und anderen Faktoren zu geografischen Unterschieden in der Reaktion führen – in einigen Regionen wird mehr Kohlenstoff freigesetzt als in anderen. Für die Erstellung besserer Klimamodelle ist es wichtig, die Zusammenhänge zwischen Bodenbedingungen und Atmung als Reaktion auf die Erwärmung zu verstehen.