Großflächige Veränderungen in der Vegetation der südamerikanischen Anden

Forschungsarbeiten unter der Leitung von Physikern und Geographen der Universität Cambridge haben großflächige Veränderungen der Vegetation in den südamerikanischen Anden aufgezeigt. Diese könnten dramatische Auswirkungen auf die Umwelt und die Ökosysteme der Region haben. Anhand von Satellitendaten aus den letzten 20 Jahren untersuchte das Forscherteam des Cavendish Laboratory in Cambridge, wie sich die Vegetation entlang der Pazifikküste Perus und Nordchiles verändert. Dieses Gebiet ist für seine einzigartige und empfindliche aride und semiaride Umwelt bekannt. Die Analyse ergab, dass bestimmte Gebiete ein positives vegetatives Wachstum aufwiesen, das als Vergrünung bezeichnet wird, während andere negative Trends aufwiesen, die als Verdunkelung bezeichnet werden. Wie erwartet, werden die Veränderungen in der Vegetation durch Themen wie Landwirtschaft und Stadtentwicklung oder veränderte Landnutzungspraktiken beeinflusst.

Am Westhang der Anden kam es zu einer deutlichen Begrünung

Noch interessanter ist jedoch, dass diese in der Zeitschrift Remote Sensing veröffentlichte Studie die Entdeckung eines großen Abschnitts des Westhangs der Anden enthüllte, der in den letzten 20 Jahren eine erhebliche Begrünung erfahren hat. In diesem Abschnitt, der sich vom Norden Perus bis zum Norden Chiles erstreckt und etwa 2.000 Kilometer lang ist, hat die Vegetation im Laufe der Zeit deutlich zugenommen. Dieser Trend zur Begrünung variiert mit der Höhe, wobei in verschiedenen Höhenlagen unterschiedliche Vegetationstypen zu finden sind. Das Forscherteam, das sich aus Mathematikern, Geographen, Biologen und Geowissenschaftlern zusammensetzt, nutzte Satellitenbilder aus den Jahren 2000 bis 2020, um die Veränderungen der Vegetation in diesem Gebiet zu untersuchen. Sie zeichneten 450 Datenpunkte auf und entwickelten ein mathematisches Modell, um künstliche Schwankungen (z. B. bewölkte Tage) und jahreszeitliche Schwankungen zu entfernen, und verwendeten statistische Analysen, um sicherzustellen, dass sie nur Gebiete mit einem signifikanten Trend betrachteten. „Die Ausarbeitung der Methodik und des statistischen Modells dauerte drei Jahre“, so Hugo Lepage, Mathematiker im Cavendish-Labor und Erstautor der Studie. „Wir mussten es wirklich kugelsicher machen, um sicherzustellen, dass wirklich etwas in großem Maßstab passiert und es sich nicht nur um einen Zufall handelt“.

Studie überrascht

„Wir begannen mit einem sehr lokalen Gebiet, um die Auswirkungen des Bergbaus auf die örtliche Vegetation zu untersuchen“, erklärte Eustace Barnes, ein Geograph in der Umweltphysikgruppe des Cavendish Laboratory, der die Forschung leitete. „Zu unserer Überraschung deuteten die Daten darauf hin, dass das Gebiet eher grüner als dunkler wurde. Also zoomten wir hinaus und stellten fest, dass auch andere Gebiete in großem Umfang grün wurden. Als wir dann vor Ort nachsahen, konnten wir einen ähnlichen Trend feststellen“. Neben der empirischen Beobachtung des grünen Gürtels selbst fielen den Forschern auch seine markanten Merkmale auf. „Erstens steigt das Band nach Süden hin an und bewegt sich von 170-780 Meter im Norden Perus auf 2.600-4.300 Meter im Süden des Landes“, erklärt Barnes. „Das ist kontraintuitiv, da wir erwarten würden, dass die Oberflächentemperaturen sowohl mit zunehmender Höhe als auch mit zunehmender Richtung nach Süden sinken“.

Gegen die Klimalogik

Noch auffälliger ist, dass dieses riesige grüne Band nicht mit den Klimazonen der Köppen-Geiger-Klassifikation übereinstimmt, dem weit verbreiteten empirischen vegetationsbasierten Klimaklassifizierungssystem, während die Vergrünungs- und Verdunkelungstendenzen in den Küstenwüsten und den Hochanden gut zusammenpassen. „In der Tat befindet sich der grüne Gürtel im Norden Perus größtenteils in der Klimazone, die der trockenen heißen Wüste entspricht“, so Lepage. „Wenn wir das Band nach Süden hin untersuchen, steigt es an, um hauptsächlich in der heißen, trockenen Steppe zu liegen und geht schließlich in die kühle, trockene Steppe über. Das entspricht nicht dem, was wir aufgrund des Klimas in diesen Regionen erwartet haben.“ Die Ergebnisse dieser Studie haben weitreichende Auswirkungen auf das Umweltmanagement und die Politikgestaltung in der Region. Zwar sind die genaue Ursache und die daraus resultierenden Folgen dieser Begrünung nicht bekannt, aber jede größere Veränderung (30-60 Prozent Zunahme) der Vegetation hat zwangsläufig Auswirkungen auf Ökosysteme und die Umwelt.