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Begrünung in China und Indien könnte Klima in fernen Regionen verändern
China und Indien zählen zu den wichtigsten Zentren der weltweiten Vegetationszunahme. Eine neue Modellstudie zeigt nun, dass zusätzliches Grün in beiden Ländern das regionale Klima auf unterschiedliche Weise beeinflussen könnte. Treten die Veränderungen gleichzeitig auf, reichen die simulierten Folgen bis nach Eurasien und Nordamerika und sind nicht bloß die Summe der lokalen Effekte.
Beijing (China). Mehr Blätter verändern nicht nur den Kohlenstoffhaushalt, denn Vegetation tauscht auch Wasser, Wärme und Strahlung mit der Atmosphäre aus und kann dadurch Wolken, Niederschlag und Lufttemperatur beeinflussen. Wie stark dieser biophysikalische Effekt ausfällt, hängt jedoch von Klima, Feuchtetransport und atmosphärischer Zirkulation einer Region ab.
Besonders interessant sind China und Indien, weil beide Länder in den vergangenen Jahrzehnten deutlich grüner geworden sind, zugleich aber unterschiedlichen Klimaregimen angehören. Offen war bisher, ob eine Zunahme der Vegetation in beiden Regionen ähnliche Wirkungen auslöst und wie sich die Effekte gegenseitig beeinflussen, wenn die Begrünung gleichzeitig stattfindet.
Forscher der Nanjing University of Information Science and Technology (NUIST) um Prof. Miao Yu haben dafür Satellitendaten von 1982 bis 2020 ausgewertet und Regionen mit besonders deutlicher Begrünung ausgewählt. Anschließend simulierten sie mit dem gekoppelten Land-Atmosphäre-Modell CAM6.0-CLM5.0 drei Fälle: zusätzliche Vegetation nur in China, nur in Indien sowie eine gleichzeitige Begrünung beider Regionen.
Die Modellläufe ergeben gegensätzliche lokale Reaktionen, denn in China führt die Begrünung zu einer Abkühlung. Zugleich nimmt der Niederschlag im Süden und Nordosten des Landes zu, während er im zentralen Osten zurückgeht. In Indien zeigt das Modell dagegen eine Erwärmung und in weiten Teilen weniger Niederschlag.
Nach der Auswertung hängt dieser Unterschied unter anderem davon ab, was mit der zusätzlichen Feuchtigkeit aus der Vegetation geschieht. Über Südchina begünstigt sie Wolken, die einen Teil der Sonnenstrahlung abschirmen und zugleich Niederschlag fördern. Über Indien wird dagegen mehr Feuchtigkeit abtransportiert, sodass lokal weniger Wolken entstehen und mehr Strahlungsenergie die Oberfläche erreicht.
„Begrünung führt nicht zwangsläufig überall zu derselben Klimareaktion“, sagt Prof. Miao Yu.
Wenn China und Indien im Modell gleichzeitig grüner werden, reagiert mehr als die Hälfte der Landfläche mit Effekten, deren Vorzeichen den einzeln simulierten Einflüssen entsprechen. Besonders robust ist eine kühlere und feuchtere Reaktion in Südchina, während westliches Eurasien ebenfalls abkühlt und im Norden Nordamerikas Erwärmung dominiert.
Die Ursache liegt den Forschern zufolge nicht allein in den lokalen Änderungen von Verdunstung und Strahlungsbilanz. Veränderte Wolken, diabatische Erwärmung und Abkühlung sowie großräumige Luftströmungen verschieben auch die Ausbreitung von Rossby-Wellen und die Höhenströmung. In den Simulationen verändern sich dadurch unter anderem die ostasiatischen und zentralasiatischen Jetstreams, wodurch Klimasignale über große Entfernungen weitergegeben werden.
„Die Atmosphäre verbindet Regionen, die weit voneinander entfernt erscheinen können“, sagt Min Xiao von der Nanjing University of Information Science and Technology.