Mehr Pflanzen in Asien können das Klima in Europa beeinflussen

Mehr Vegetation kann das Klima auch in weit entfernten Regionen beeinflussen. Der Grund: Pflanzen geben Wasser an die Atmosphäre ab und verändern dadurch Wolkenbildung, Sonneneinstrahlung und die Erwärmung der Erdoberfläche. In der Folge können sich großräumige Luftströmungen verändern.

Forscher der Nanjing University of Information Science and Technology haben untersucht, wie weit solche Fernwirkungen reichen können. Ihre im Fachjournal "Advances in Atmospheric Sciences" veröffentlichte Studie kommt in einer Simulation zu einem auffälligen Ergebnis: Werden China und Indien gleichzeitig grüner, kühlt das westliche Eurasien im Modell ab. Im Norden Nordamerikas überwiegt dagegen eine Erwärmung.

China und Indien gehören laut Studie zu jenen Regionen, in denen die Vegetation in den vergangenen Jahrzehnten besonders stark zugenommen hat. Gemeinsam stehen die beiden Länder für fast ein Drittel des weltweiten Zuwachses an Blattfläche.

Für ihre Untersuchung werteten die Forscher Satellitendaten aus den Jahren 1982 bis 2020 aus. Sie bestimmten Regionen in China und Indien, in denen die Vegetation deutlich zugenommen hatte, und bildeten diese Veränderungen anschließend mit dem gekoppelten Land-Atmosphäre-Modell CAM6.0–CLM5.0 ab.

Dabei wurden drei Szenarien miteinander verglichen:

Die Ergebnisse unterschieden sich deutlich. In China gingen die Temperaturen im Modell überwiegend zurück. In Süd- und Nordostchina nahm außerdem der Niederschlag zu, während er in Teilen Zentral-Ostchinas zurückging.

In Indien zeigte sich ein anderes Bild: Dort stiegen die Temperaturen in der Simulation, während die Niederschläge großflächig abnahmen. "Begrünung führt nicht zwangsläufig überall zur gleichen Klimareaktion", sagt Studienautorin Miao Yu von der Nanjing University of Information Science and Technology.

Eine wichtige Rolle spielt laut Untersuchung das Wasser, das Pflanzen über ihre Blätter an die Atmosphäre abgeben. Über Südchina fördert die zusätzliche Feuchtigkeit die Wolkenbildung. Dadurch erreicht weniger Sonnenenergie die Oberfläche. Gleichzeitig kann mehr Regen fallen.

Über Indien wird ein größerer Teil der zusätzlichen Feuchtigkeit dagegen abtransportiert. Dadurch entstehen vor Ort weniger Wolken. Mehr Sonnenenergie erreicht den Boden – und die Temperaturen steigen in der Simulation trotz der zusätzlichen Vegetation.

Noch weitreichender sind die Veränderungen laut Modell, wenn China und Indien gleichzeitig grüner werden. Dann beeinflussen sich die Prozesse beider Regionen gegenseitig und wirken auf großräumige Luftströmungen ein.

Veränderungen bei Wolken, Feuchtigkeit und der Erwärmung der Erdoberfläche beeinflussen auch die Atmosphäre in großer Höhe. In den Simulationen veränderten sich dadurch der ostasiatische und der zentralasiatische Jetstream.

Auch die Ausbreitung sogenannter Rossby-Wellen änderte sich. Diese großräumigen Wellen in der Atmosphäre können Einflüsse über sehr große Entfernungen weitertragen.

Über Eurasien begünstigte die veränderte Zirkulation im Modell den Vorstoß kalter Luft aus den Polarregionen. Das westliche Eurasien kühlte sich dadurch ab. Im Norden Nordamerikas zeigte sich dagegen überwiegend eine Erwärmung.

"Die Atmosphäre verbindet Regionen, die weit voneinander entfernt erscheinen", sagt Erstautor Min Xiao von der Nanjing University of Information Science and Technology. Vegetationsveränderungen in einer Region könnten demnach die klimatischen Auswirkungen einer anderen Region verstärken, abschwächen oder sogar umkehren.

Die Studie zeigt damit, dass China und Indien in den Simulationen nicht unabhängig voneinander auf eine zunehmende Begrünung reagieren. Feuchtigkeit aus einer Region verändert die Atmosphäre, während gleichzeitig die Veränderungen der anderen Region auf dieselben großräumigen Luftströmungen einwirken.

Das könnte auch für große Aufforstungs- und Begrünungsprojekte relevant sein. Pflanzen nehmen Kohlendioxid auf, verändern aber gleichzeitig den Austausch von Wasser und Energie zwischen Land und Atmosphäre. Mit zunehmender Größe begrünter Flächen können sich diese Prozesse laut Untersuchung über die jeweilige Region hinaus auswirken.

Wie stark die berechneten Fernwirkungen tatsächlich sind, bleibt allerdings offen. Die Ergebnisse beruhen hauptsächlich auf einem Land-Atmosphäre-Modell. Insbesondere die simulierte Abkühlung in West-Eurasien und die Erwärmung im Norden Nordamerikas müssen daher laut den vorliegenden Informationen mit weiteren Klimamodellen überprüft werden.