Der boreale Wald umspannt den Globus an der Spitze der nördlichen Hemisphäre in Nordamerika und Eurasien. Auch als Taiga oder Schneewald bekannt, ist diese Landschaft durch ihre langen, kalten und schneereichen Winter gekennzeichnet. In Nordamerika erstreckt sie sich vom Polarkreis im nördlichen Kanada und Alaska bis hinunter in den äußersten Norden der Vereinigten Staaten in Idaho, Washington, Montana und Minnesota. Es ist das größte Biom des Planeten und macht 30 Prozent der weltweiten Waldfläche aus.
Elche sind die größten Huftiere in den borealen Wäldern und sind mit ihren langen Beinen daran angepasst, in den reichlich vorhandenen Sümpfen, Seen und Flüssen zu waten und Weiden, Espen und andere Pflanzen zu fressen. In den südlichen borealen Wäldern des nördlichen Minnesota gab es einst viele Elche, aber ihre Population ist stark zurückgegangen. Vor dreißig Jahren gab es im nordwestlichen Teil des Staates etwa 4.000 Elche, heute sind es etwa hundert. Im nordöstlichen Teil sind sie von fast 9.000 auf 4.300 zurückgegangen. Sie sind so weit und so schnell zurückgegangen, dass einige Gruppen wollen, dass sie im Mittleren Westen als vom Aussterben bedroht gelistet werden.
Elchkadaver verwesen schnell, bevor sie gefunden werden, und so konnte die Forensik bisher nicht feststellen, warum sie sterben. Einige Experten vermuten, dass es an den Zehntausenden von Zecken liegen könnte, die ein Tier belagern und schwächen. Andere meinen, es sei ein Parasit namens Leberegel oder die Tatsache, dass die Winter so warm geworden sind, dass die Tiere ihre Körpertemperatur nicht mehr regulieren können und an Hitzestress sterben.
Aber Dennis Murray, Professor für Ökologie an der Trent University in Peterborough, Ontario, glaubt, dass die sterbenden Elche in Minnesota und New Hampshire und anderswo ein Symptom für etwas viel Größeres sind – ein riesiges Waldökosystem, das schnell schrumpft, stirbt und sich anderweitig verändert. „Der boreale Wald bricht auseinander“, sagt er. „Die Frage ist, was an seine Stelle treten wird.“
Viele Wissenschaftler sind in der Tat tief besorgt über den Zustand des größten Waldes der Welt. Die Arktis und die boreale Region erwärmen sich doppelt so schnell wie andere Teile der Welt. Der Permafrost taut auf und brennt sogar, Brände vernichten Waldflächen in nie gekanntem Ausmaß und Insektenbefall verschlingt immer mehr Bäume. Die Klimazonen verschieben sich zehnmal schneller nach Norden, als die Wälder wandern können. Hinzu kommt die zunehmende industrielle Erschließung des borealen Raums, von der Abholzung bis hin zu Öl und Gas. Die gleichen Phänomene sind in Russland, Skandinavien und Finnland zu beobachten.
Diese beunruhigenden Signale eines Waldes im steilen Niedergang sind der Grund, warum die NASA gerade ein groß angelegtes Forschungsprojekt namens ABoVE – Arctic Boreal Vulnerability Experiment – gestartet hat, eine „große Feldkampagne“ mit 21 Feldprojekten über das nächste Jahrzehnt. Aber die Studien werden im Detail bestätigen, was viele schon längst wissen.
‚Der boreale Wald bricht auseinander. Die Frage ist, was ihn ersetzen wird“, sagt ein Wissenschaftler.
„Die borealen Wälder haben das Potenzial, noch in diesem Jahrhundert einen Kipppunkt zu erreichen“, sagt Anatoly Shvidenko vom International Institute for Applied Systems Analysis und Mitautor einer Übersicht über die aktuelle Forschung zu den borealen Wäldern in der Zeitschrift Science. „
Ein Kipppunkt würde die Mutter aller Sorgen einschließen: das ungebremste Schmelzen des Permafrosts, eines der Hauptanliegen des ABoVE-Projekts. Der Permafrost in den borealen Gebieten ist anfälliger für Tauwetter als in der Arktis, weil er näher am Gefrierpunkt liegt. Ein großflächiges Auftauen würde mehr Kohlendioxid und Methan freisetzen, die seit Tausenden von Jahren im gefrorenen Boden gebunden sind, und zu einer weiteren Erwärmung führen, die wiederum zu einem weiteren Auftauen führt – eine gefährliche Schleife. „Wissenschaftler nennen das eine positive Rückkopplung, aber die meisten Leute nennen das einen Teufelskreis“, sagt Peter Griffith, leitender Support-Wissenschaftler für das ABoVE-Projekt.
Murray erforscht den borealen Wald seit 25 Jahren, und er und seine Kollegen haben viele Veränderungen aus erster Hand gesehen. In Britisch-Kolumbien sind in letzter Zeit 80 Prozent der ausgewachsenen Lodgepole, eine weitere boreale Baumart, durch den Bergkiefernkäfer gestorben, dessen Verbreitungsgebiet und Saison sich aufgrund der wärmeren Welt stark ausgeweitet haben. Weiß- und Schwarzfichten, die Hauptbaumarten im Boreal, sterben ebenfalls in großer Zahl. „Der südwestliche Yukon sieht dramatisch anders aus als vor 25 Jahren, als ich meinen Master machte“, sagte er. „
Die NASA hat in ihren Studien auch viel Waldbräune gesehen, große Schwaden von Wäldern mit reduziertem Wachstum, die sich in den heißeren als normalen Sommern braun färben, und die zu viel größeren und heißeren Bränden und dem Auftauen des Permafrostes beitragen. „Schwere Brände verbrennen einen Fuß oder mehr an organischem Boden und das ist die isolierende Schicht, die den Permafrost gefroren hält“, sagte Scott Goetz, leitender Wissenschaftler des ABoVE-Projekts. „Sobald diese entfernt ist, taut der Boden viel schneller auf.“
Die Brände verändern auch die Vegetation. „Wenn man den organischen Boden entfernt, wächst Laub nach, das sich über Jahrzehnte hält“, sagte Goetz. „Vielleicht kommt es nie wieder als Nadelbaum zurück.“
Typischerweise wird die Schwarzfichte, wenn sie stirbt, durch neue Schwarzfichten ersetzt. „Das geht schon seit langer, langer Zeit so, aber nicht mehr“, sagt Murray. „Wenn man die Fichte verliert, verliert man alles, was in der Fichte lebt, und das ist im Grunde alles im borealen Wald. Wir sehen die gleichen Phänomene, die wir bei Elchen, Luchsen und Schneeschuhhasen gesehen haben. Und die Karibus gehen sehr, sehr schnell zurück. Ihre Verbreitungsgebiete ziehen sich schnell nach Norden zurück.“
Die borealen Wälder sind auch die Heimat von etwa 5 Milliarden Vögeln. Viele Arten haben ihr Verbreitungsgebiet nach Norden verlagert. „Der Klimawandel wirkt sich viel schneller aus, als wir dachten“, sagt Jeff Wells, ein leitender Wissenschaftler der International Boreal Campaign, der sich auf Vögel konzentriert. „
Ein Modell zeigt, dass sich im borealen Wald in Ontario und Quebec eine große Lücke auftut.
Aber die Veränderungen in einem so großen System sind komplex. Der Wald zieht sich nicht nur nach Norden zurück, er stirbt auch an einigen Stellen im Landesinneren und überlebt an anderen Stellen recht gut. Eine Studie aus dem Jahr 2015 ergab, dass der boreale Fichtenwald im Inneren Alaskas aufgrund der warmen Temperaturen ausstirbt, während derselbe Wald an der Westküste des Staates gedeiht.
Das Fichtensterben, Elche, Luchse und andere Veränderungen sind die Punkte, die Wissenschaftler versuchen zu verbinden, um ein Gefühl dafür zu bekommen, wie der boreale Wald in Nordamerika im nächsten halben Jahrhundert aussehen wird.
Der Vorbehalt ist, dass es in einem so massiven und komplexen System so viele Variablen gibt, dass es schwierig ist, eine sichere Prognose zu erstellen. Die prognostizierten Veränderungen basieren zum Beispiel auf der Temperaturprognose des Intergovernmental Panel on Climate Change, die einen Anstieg von etwa 10 Grad bis zum Jahr 2100 vorhersagt. Sollten sich die Dinge schneller erwärmen oder höher steigen, könnten die Veränderungen schneller kommen und tiefer oder anders ausfallen als modelliert. Und viele Veränderungen könnten einfach unvorhersehbar sein.
Murrays Modellierung zeigt, dass sich eine große Lücke in der borealen Zone in Ontario und Quebec auftut, eine Lücke von etwa 500 mal 350 Kilometern. Sie wird den zusammenhängenden Wald im Wesentlichen in zwei getrennte Wälder teilen – einen im Osten, den anderen im Westen – wenn die Schwarz- und Weißfichten verschwinden. Diese Lücke könnte dann zu Grasland oder Karolinen werden, dem Waldökosystem, das südlich des Boreals in Ontario vorherrscht und durch Eichen, Ahorn, schwarze Walnüsse und andere Laubbaumarten gekennzeichnet ist.
Wenn die Fichten verschwinden, verschwinden auch ihre Bewohner. „Wir sagen voraus, dass es in den nächsten Jahren keinen Luchs, Elch oder Hasen in Zentralontario geben wird“, sagt Murray, „also werden wir disjunkte Populationen auf beiden Seiten haben.“ Das könnte zu einem Bruch zwischen den Populationen der Arten und zu einem Verlust der genetischen Vielfalt führen.
Murray hat einen Begriff für die Uneinheitlichkeit der Auswirkungen der Erwärmung auf das Boreal geprägt – Klimafragmentierung. „Weil es ein allmählicher Übergang ist, wird es nicht wirklich boreal und nicht wirklich laubabwerfend sein“, sagt Murray. „Die Ökosysteme werden wahrscheinlich weniger stabil und offener für Invasionen sein.“
Veränderungen in der Schneedecke treiben bereits Veränderungen voran. Mancherorts bedeckt der Schnee den Boden für kürzere Zeiträume, und auch die Beschaffenheit des Schnees ändert sich. Anstatt den ganzen Winter über drei Meter fluffigen Schnee zu haben, steigen die Temperaturen und lassen den Schnee schmelzen, dann wird es kalt und er gefriert und verdichtet sich zu Eis, immer und immer wieder. Unter solchen Bedingungen verlieren Luchse, die dicke, gepolsterte Pfoten haben, die de facto als Schneeschuhe dienen und es ihnen erlauben, im tiefen Schnee zu jagen, ihren evolutionären Vorteil. „Das beeinträchtigt ihre Fähigkeit zu überleben“, sagt Murray. „Kojoten hingegen sind extrem plastisch und flexibel. Vor hundert Jahren waren sie noch nicht im Boreal, aber jetzt sind sie dort. Sie sind nicht überall, weil sie im tiefen Schnee nicht gut zurechtkommen, aber das ändert sich.“ Sie konkurrieren mit den Luchsen, indem sie nach deren Beute suchen und Hasen und Eichhörnchen jagen.
Das Boreal ist nicht nur ein Wald. Er ist in das Gewebe des Lebens und der Kultur der Region eingewoben.
Das Absterben eines Großteils des borealen Waldes könnte ernste und unvorhersehbare Auswirkungen auf das globale Klimasystem haben. Als die Lodgepole-Wälder in Britisch-Kolumbien abstarben, wurde die Provinz von einer Kohlenstoffsenke zu einer Kohlenstoffquelle, weil die abgestorbenen Wälder massive Mengen an gespeichertem CO2 freisetzten. Wenn die Fichtenwälder der borealen Zone verschwinden, könnten sie durch die Freisetzung von CO2 ebenfalls das Klimasystem verändern. Weil sie dunkel sind, absorbieren sie auch Wärme, aber eine baumlose, schneebedeckte Landschaft würde viel mehr Sonnenenergie zurück in die Atmosphäre reflektieren.
Das Wissen, was in den nächsten 50 oder 60 Jahren passieren könnte, und wo, ist wichtig für den Naturschutz und andere Strategien. Die borealen Wälder, besonders in Kanada, sind nicht einfach nur ein Wald. Er ist in das Gewebe des Lebens und der Kultur der Region eingewoben. Hunderte von Ureinwohnern nennen das Boreal ihr Zuhause, und sie sind auf den Wald angewiesen, um Elche und Karibus zu jagen, Beeren zu pflücken und zu fischen. Auch die Papier- und Holzindustrie ist auf ein gesundes Boreal angewiesen.
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In den letzten zwei Jahrzehnten haben Beamte in Colorado beobachtet, wie massive, monatelange Waldbrände in ihrem Staat zur Regel wurden. Ein Yale Environment 360 Video geht an die Front mit Feuerwehrleuten aus Colorado, die beschreiben, wie es ist, ständig mit tödlichen Bränden konfrontiert zu sein, die durch ein heißeres, trockeneres Klima angefacht werden.WATCH THE VIDEO
Die Forschungsarbeit der NASA wird dazu verwendet, um zu bestimmen, wie sich Gemeinden und Landmanager in den borealen Gebieten an die Veränderungen anpassen können. Dallschafe im Yukon sind zum Beispiel im Rückgang begriffen und Gegenstand einer der NASA-Studien. Die Ergebnisse werden an Provinz- und Bundesbeamte in Kanada weitergegeben, um Entscheidungen zu treffen, die von der Jagd über den Zugang bis hin zur Landbewirtschaftung reichen.
In der Hoffnung, das Auftauen des borealen Permafrosts zu verlangsamen, hat die International Boreal Conservation Campaign eine Kampagne zur „kalten Kohlenstoffspeicherung“ gestartet. Diese Initiative zielt darauf ab, den borealen Permafrost so zu bewirtschaften, dass so viel wie möglich gefroren bleibt – zum Beispiel kein Straßenbau auf ihm oder die Schaffung neuer großflächiger Kohlenstoffreserven.
Aber solche Maßnahmen können nur so viel bewirken. Die wirklichen Entscheidungen über das Schicksal des Boreals liegen bei der Weltgemeinschaft. Es ist kein gutes Zeichen, dass mir, als ich die Wissenschaftlerin Sylvie Gauthier vom kanadischen Forstdienst, die Hauptautorin des Science-Artikels, der die Bedrohungen für das Boreal untersuchte, kontaktierte, von einem Mitarbeiter der Öffentlichkeitsarbeit gesagt wurde, dass das Interview „nur mit tiefem Hintergrund“ und ohne Nennung ihrer Person oder ihres Arbeitgebers stattfinden würde. Die kanadische Bundesregierung, die sich mit einigen der ernsthaftesten Bedrohungen des Klimawandels konfrontiert sieht, hat große Anstrengungen unternommen, um jede Diskussion über dieses Thema zu unterdrücken.
Auch wenn sie ihre Forschungsanstrengungen verdoppeln, wissen die Wissenschaftler, dass die ultimative Antwort nicht in Anpassung oder mehr Forschung liegt, sondern in einer raschen Reduzierung der globalen CO2-Emissionen, die bisher wenig Hoffnung macht, erreicht zu werden. Griffith von der NASA sagt, die Situation erinnere ihn an seinen Vater, einen Arzt in einer Kleinstadt. „Selbst wenn der Patient seinen Rat immer wieder ignorierte, behandelte er den Patienten weiter“, sagte er. „Viele von uns in der Welt des Klimas und der Ökosysteme sehen sich mit einem ähnlichen Problem konfrontiert.“