Auswirkungen des Klimawandels auf das Wachstum von Zwergsträuchern in Hochgebirgen

• Main Authors: Weijers, Steg, Löffler, Jörg
• Other Authors: Lozán, José L., Breckle, Siegmar-W., Escher-Vetter, Heidi, Graßl, Hartmut, Kasang, Dieter, Paul, Frank, Schickhoff, Udo
• Format: Book Part
• Language: German
• Published: Verlag Wissenschaftliche Auswertungen in Kooperation mit GEO Magazin-Hamburg 2020
• Subjects: shrub growth; shrubs expanded; Satellite proxies; greening trends; tundra biome; decrease in albedo; ecosystem processes; herbivory; winter warming; Tundra
• Online Access: https://doi.org/10.25592/uhhfdm.9315

Eine rapide Erwärmung des alpinen Raums steht im Zusammenhang mit einer Ausbreitung und Verdichtung von verholzender Vegetation. Diese in Satellitenbildern dokumentierte Zunahme der Strauchbiomasse konnte in Teilen mit einer Erhöhung von Sommertemperaturen in Verbindung gebracht werden. Durch die Expansion von Sträuchern könnte der Energiehaushalt der Ökosysteme durch die Verminderung der Albedo und Zunahme der oberirdischen Biomasse in seiner Dynamik modifiziert werden, so dass letztlich auch Wasser, Kohlenstoff und Nährstoffflüsse verändert werden. Sowohl laubwerfende als auch immergrüne Sträucher expandieren, haben aber hinsichtlich ihrer Streuqualität und -zersetzbarkeit, Mykorrhizabelegung sowie Anfälligkeit gegenüber Beweidung unterschiedliche Eigenschaften und bedingen somit unterschiedliche Folgen für die Ökosysteme und ggf. auch gegensätzliche Rückkopplungen auf die Klimaerwärmung. Die Bodenfeuchte mag wachstumsspezifische Effekte sommerlicher Temperaturerhöhung überlagern, aber extreme winterliche Erwärmung in Verbindung mit Schneeauf-Eis-Effekten, früheren Aperterminen und häufigeren Spätfrösten können zur Schädigung von Sträuchern beitragen und so ihre weitere Expansion erheblich einschränken. Die komplexen Mechanismen hinter diesen biogeographischen Musterveränderungen sind bislang nur ansatzweise geklärt. Es mangelt an Studien zur Aufklärung von Fragen der klimatisch-getriebenen Neuansiedlung von Sträuchern und ihrer mikroklimatischen Wachstumssteuerung insb. im Zusammenhang mit topographisch bedingten Schneedeckenunterschieden. Effects of climate change on shrub growth in high mountains: With the rapid warming of the alpine zone shrub growth has increased and shrubs have expanded. Satellite proxies for vegetation biomass have shown greening trends in recent decades over large parts of the tundra biome, which have been linked to shrub growth chronologies, and summer temperatures in some areas. As shrubs are expanding both north- and upwards and are infilling from their present locations, energy, e.g. through a decrease in albedo, and mass dynamics are changed, with possible drastic feedbacks to climate and ecosystem processes. Both deciduous and evergreen species have been expanding, which may have partly opposite consequences regarding feedbacks as they differ in their litter quality, reduction by herbivory, and associated mycorrhizal fungi. Summer warming is most likely the main driver of shrub growth, but this may be controlled by soil moisture availability. Extreme winter warming and associated rain-on-snow events, as well as late frost events after earlier snow-free dates may limit shrub expansion. Their effects remain poorly studied, as are the climatic drivers of shrub recruitment, which may depend on site characteristics such as snow depth, and shrub growth for