Die arktische Vegetation reicht von trockenen Graslandsteppen und Feuchtgebieten über Buschland mit Zwergsträuchern hin zu kargen, von Moosen und Flechten geprägten Landschaften. Die verschiedenen Pflanzentypen haben einen Einfluss darauf, wie sehr der Arktis-Boden die Wärme der Sonneneinstrahlung aufnimmt. Manche Gewächse reflektieren sie und halten den Boden kühl, andere leiten die Wärme in den Grund weiter.
Vegetation im Blick
Der daraus resultierende Austausch von Wärmeenergie zwischen Atmosphäre und Boden beeinflusst, wie sich die Klimaerwärmung auf die Arktis auswirkt. Aktuell erwärmt sie sich mehr als doppelt so schnell wie der Rest der Welt. Das lässt den Permafrost auftauen, Gletscher schmelzen und führt zu extremer Trockenheit und Feuern. Diese Probleme bleiben nicht lokal begrenzt, sondern haben globale Auswirkungen, zum Beispiel durch die Emission von Treibhausgasen aus den tauenden Permafrostböden oder Einflüssen auf globale Wettermuster. Umso wichtiger ist es, mehr über die Erwärmung der Region und ihre Folgen zu erfahren.
Zu diesem Zweck hat ein Team um Jacqueline Oehri von der Universität Zürich die verschiedenen Vegetationszonen der Arktis daraufhin untersucht, welche Auswirkung sie auf die Erwärmung des großflächigen Gebietes haben. Hierfür analysierten sie Daten von 64 arktischen Messstationen zwischen 1994 und 2021. Die Wissenschaftler werteten unter anderem den Fluss von Wärmeenergie in Abhängigkeit von der Pflanzenbedeckung des Bodens und verschiedene Kennwerte des Wetters aus. Ihr Fokus lag dabei vor allem auf der Sommersaison von Juni bis August, da dann die Sonneneinstrahlung am stärksten und die potenzielle Energieaufnahme des Bodens am größten ist.
Deutliche Unterschiede je nach Pflanzentyp
Das Ergebnis: Die verschiedenen Vegetationstypen haben einen erheblichen Einfluss darauf, wie stark oder wenig sich Boden und Luft erwärmen. Die Unterschiede zwischen den einzelnen Vegetationstypen waren teilweise so stark wie zwischen Gletscheroberfläche und Grasland. Außerdem zeigte sich, dass die Oberfläche einer von Sträuchern geprägten Landschaft früher aus dem Winterschlaf erwacht als bei anderen Vegetationen. „Die dunklen Äste der Sträucher ragen früh aus der Schneedecke heraus, nehmen Sonnenstrahlung auf und leiten die Wärme zur Bodenoberfläche hin, lange bevor der Schnee weggeschmolzen ist“, erklärt Oehri.
Im nächsten Schritt können die gesammelten Daten nun genutzt werden, um Klimamodelle zu verfeinern und genauere regionale Klimavorhersagen zu treffen. „Wir wissen nun, welche Pflanzengemeinschaften über den Energieaustausch einen besonders kühlenden oder wärmenden Effekt haben. Jetzt können wir berechnen, wie sich die Veränderungen der Pflanzengemeinschaften, die in vielen Gebieten der Arktis zu sehen sind, auf den Permafrost und das Klima auswirken“, so Oehris Kollegin Gabriela Schaepman-Strub. Hierfür wünscht sich das Forschungsteam weitere Messstationen in der Arktis, insbesondere in Landschaftstypen, die bisher nur unzureichend erfasst werden konnten.
