Der Herbst ist nach einem Jahr endlich in Großbritannien angekommen ungewöhnlich sonniger September. Die Tage werden kürzer, die Temperaturen kühler und die Blätter verfärben sich.
Der verspätete Herbsteinbruch im Jahr 2023 ist kein Einzelfall. Tatsächlich ist es Teil eines umfassenderen Trends, bei dem der Wechsel vom Sommer zum Winter später im Jahr stattfindet. Mein eigene Forschung Die Untersuchungen, die ich in den letzten 13 Jahren durchgeführt habe, deuten darauf hin, dass der Klimawandel der wahrscheinliche Übeltäter ist.
Eine der auffälligsten Auswirkungen des Klimawandels sind die sich ändernden Muster der Vegetationssaisonalität um uns herum. Dazu gehört der Zeitpunkt wichtiger biologischer Ereignisse wie Knospenaufbruch, Erscheinen der ersten Blätter, Blüte und Laubfall.
Im Allgemeinen markiert das Erscheinen des ersten Blattes die Ankunft des Frühlings, während der Laubfall den Beginn des Herbstes signalisiert. Der Zeitpunkt dieser Ereignisse ändert sich, insbesondere auf der Nordhalbkugel, wo der Frühling offenbar früher beginnt und der Herbst sich verzögert.
Traditionell umfasste die Überwachung der Vegetationssaisonalität die sorgfältige Dokumentation dieser saisonalen Ereignisse Jahr für Jahr. Die frühesten Aufzeichnungen über Frühlingsereignisse im Vereinigten Königreich stammen aus dem Jahr 1736, als Naturforscher Robert Marsham begann mit der Aufzeichnung des Zeitpunkts der Frühlingsereignisse in Norwich, England.
Heutzutage sind Satellitendaten zu einem unverzichtbaren Instrument zur Verfolgung von Veränderungen in der Saisonalität der Vegetation geworden. Diese Daten können zur Schätzung der Vegetationsstärke (ein Indikator für den Zustand, die Stärke und die Üppigkeit der Vegetation) verwendet werden. Mithilfe der Änderungen können dann der Beginn und das Ende jeder Vegetationsperiode ermittelt werden.
Längere Vegetationsperioden
Den Klimaforschern stehen mittlerweile fast fünf Jahrzehnte Satellitenbeobachtungen zur Verfügung. Die Analyse dieser Daten zeigt, dass der Frühling um etwa 15 Tage vorgerückt ist, während sich der Herbst um einen ähnlichen Betrag verzögert hat. Das Gesamtergebnis war die Verlängerung der Vegetationsperiode um einen ganzen Monat in den letzten drei Jahrzehnten.
Die zeitliche Verschiebung der Jahreszeiten ist in höheren Breiten besonders ausgeprägt. Vegetation, die mehr als 55° nördlich des Äquators liegt, beispielsweise in den Lärchenwäldern Nordrusslands, weist einen Trend zu einer verlängerten Vegetationsperiode auf, die um bis zu einen Tag pro Jahr zunimmt.
Eine längere Vegetationsperiode ist nicht unbedingt eine schlechte Sache. Dies bedeutet eine längere Photosyntheseperiode, die theoretisch ankurbeln könnte Netto-Kohlenstoffaufnahme – obwohl es das gibt keine konkreten Beweise dafür noch.
Ein früherer Beginn der Vegetationsperiode setzt die Pflanzen jedoch dem Risiko von Schäden durch Frühlingsfröste und einer erhöhten Anfälligkeit für Sommertrockenheit aus. Forschung hat herausgefunden, dass ein früher Frühling in Mittel- und Nordeuropa im Jahr 2018 ein verstärktes Vegetationswachstum begünstigte. Dies wiederum trug dazu bei, dass der Boden schnell Feuchtigkeit verlor, was die Dürre im Sommer verstärkte.
Die zeitliche Verschiebung der Jahreszeiten ist in höheren Breiten besonders ausgeprägt. Andrei Stepanov/Shutterstock
Rolle des Klimawandels
Temperatur ist einer der Hauptfaktoren Beeinflussung des Vegetationswachstums in hohen nördlichen Breiten. Ein früherer Beginn des Frühlings und ein späterer Beginn des Herbstes sind also wahrscheinlich auf die steigende globale Durchschnittstemperatur zurückzuführen. Seit 1981 ist die globale Durchschnittstemperatur um gestiegen 0.18°C pro Jahrzehnt.
Allerdings kann sich der Einfluss der Temperatur auf die Dauer der Vegetationsperiode je nach Vegetationstyp ändern. In Ökosystemen, die hauptsächlich von Wäldern dominiert werden, herrscht ein wärmeres Klima Kann führen zu mehr Photosynthese und erhöhte Vegetationsproduktivität.
Andererseits verdunstet in einem wärmeren Klima mehr Wasser von der Erdoberfläche und trocknet den Boden aus. Dies könnte das Wachstum von Pflanzen mit flachen Wurzeln wie Gräsern und krautigen Pflanzen beeinträchtigen.
Eine weitere Folge des Klimawandels ist die zunehmende Häufigkeit von Dürren während des Höhepunkts der Vegetationsperiode. Dürrebedingungen führen zu starkem Wasserstress für Pflanzen, was zu einem vorzeitigen Blattabwurf oder einer Veränderung ihrer Farbe führt, ein Phänomen, das oft als „falscher Herbst“ bezeichnet wird.
Die UK solche Zustände erlebt haben im August 2022, als es zu einem frühen Laubfall und einer Bräunung der Blätter kam, als das Land mit einer Krise zu kämpfen hatte extreme Hitzewelle.
Eine längere und trockenere Vegetationsperiode kann auch die Gefahr von Waldbränden erhöhen. A US-Studie aus dem Jahr 2006 ergab einen erheblichen Anstieg der Waldbrandaktivität in den Wäldern der nördlichen Rocky Mountains ab Mitte der 1980er Jahre. Diese Veränderung stand in engem Zusammenhang mit erhöhten Frühlings- und Sommertemperaturen und einer früheren Schneeschmelze im Frühjahr.
Unter Stress werfen Bäume manchmal frühzeitig ihre Blätter ab. MVolodymyr/Shutterstock
Der Klimawandel hat deutliche Auswirkungen auf das Vegetationswachstum und die Saisonalität. Das Ausmaß und die Schwere seiner Auswirkungen variieren jedoch je nach Pflanzenart und Standort.
Die Verfügbarkeit von Satellitendaten der letzten 50 Jahre ist eine wertvolle Ressource zur Erfassung von Veränderungen in der Dauer der Vegetationsperiode. Diese Daten helfen Wissenschaftlern, das Ausmaß und die Folgen dieser Veränderungen zu quantifizieren, und liefern Erkenntnisse darüber, wie Pflanzen auf unser sich erwärmendes Klima reagieren.
Jadu Dash, Professor für Fernerkundung in Geographie und Umweltwissenschaften, University of Southampton
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