2018 war in Deutschland ein Jahr der Wetterextreme. Es war nach Angaben des Deutschen Wetterdienstes das wärmste und vierttrockenste Jahr seit Beginn der modernen Wettermessreihen 1881. Doch auch im Mittelalter, als Wetterdaten noch nicht kontinuierlich erhoben wurden, gab es trockene Sommer in Deutschland. Forschenden um Tobias Scharnweber von der Universität Greifswald ist es nun gelungen, die Feuchtigkeitsverhältnisse für den norddeutschen Raum für einen Zeitraum von eintausend Jahren zu rekonstruieren. Vom GFZ war Ingo Heinrich aus der Sektion Klimadynamik und Landschaftsentwicklung an der Studie beteiligt, die nun in der Fachzeitschrift Scientific Reports veröffentlicht wurde.
Bäume entwickeln sich heute deutlich schneller als in der Vergangenheit. Das hängt unter anderem mit der hohen Verfügbarkeit von Stickstoff aus Landwirtschaft, Industrie und Verkehr zusammen. Der Stickstoff gelangt über Luft und Regen in die Wälder, wo er zu einem schnelleren Wuchs führt. Auch höhere CO2-Konzentrationen in der Luft begünstigen diesen. Beides führt – genügend Wasser vorausgesetzt – zu mehr Wachstum in den Wäldern.
Im Rahmen des aktuellen Verbundforschungsprojektes BaltRap („The Baltic Sea and its Southern Lowlands: Proxy-Environment interactions in times of rapid changes“), an dem auch das GFZ mitwirkt, untersuchten die Forschenden Jahresringe von fast zweitausend lebenden Buchen und archäologischen Bauhölzern aus den letzten tausend Jahren. Die Jahresringe sind ein einmaliges Archiv früherer Umweltbedingungen. Sind die klimatischen Bedingungen gut, sind sie breit, in ungünstigen Jahren – wie etwa dem Trockenjahr 2018 – fällt das Wachstum gering aus und sie bleiben schmal.
Mithilfe einer eigens entwickelten Datenanalysemethode konnten die Forschenden die nicht-klimatischen Trends, etwa durch die Verfügbarkeit von Stickstoff und CO2, aus den Wachstumsraten der Bäume für den Zeitraum von 1890 bis 2014 herausfiltern. Dazu berechneten sie einen Mittelwert für diese Trends und beseitigten sie dann aus den Messreihen der einzelnen Proben. So erhielten sie eine genauere Klimarekonstruktion für die Region Nordost-Deutschland.
„Unsere Studie ist die erste ihrer Art aus Nordostdeutschland, dem Kerngebiet des vom GFZ im Jahr 2011 etablierten Klimaobservatoriums TERENO-Nordost“, sagt Ingo Heinrich, Ko-Autor der Studie und wissenschaftlicher Koordinator von TERENO-Nordost. „Die Ergebnisse erlauben es uns, die hochaufgelösten Wachstumsdaten der gerade erst vergangenen Jahre, die aus unserem TERENO-Baummonitoring stammen, in einen Datenkontext von tausend Jahren zu stellen. Wir können so das Wachstumsverhalten der vergangenen Jahre besser einordnen.“
Eine wichtige Erkenntnis: Mit hoher Wahrscheinlichkeit waren trockene Wetterverhältnisse in den Sommern des Mittelalters – vergleichbar mit jenen im Jahr 2018 – nichts Ungewöhnliches. Die Studie zeigt auch, wie wichtig es ist, in jahrringbasierten Klimarekonstruktionen die heutigen veränderten Wachstumsbedingungen statistisch zu eliminieren. So kann man den menschengemachten Anteil am aktuellen Klimawandel in eine langfristige Perspektive 'natürlicher' Schwankungen setzen. (ph)
Originalstudie: Scharnweber, T., Heußner, K.-U., Smiljanic, M., Heinrich, I., van der Maaten-Theunissen, M., van der Maaten, E., Struwe, T., Buras, A., Wilmking, M, 2019. Removing the no-analogue bias in modern accelerated tree growth leads to stronger medieval drought. Scientific Reports. DOI: 10.1038/s41598-019-39040-5
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