Vorhergesagte Reaktionen von arktischen und alpinen Ökosystemen auf veränderte Saisonalität unter dem Klimawandel

Der globale Klimawandel hat bereits erhebliche Auswirkungen auf arktische und alpine Ökosysteme, und die fortlaufenden Temperatursteigerungen sowie veränderte Niederschlagsmuster werden die starken saisonalen Muster beeinflussen, die diese temperaturlimitierten Systeme kennzeichnen. Die Länge der potenziellen Wachstumsperiode in diesen Tundra-Umgebungen nimmt aufgrund wärmerer Temperaturen und früherer Schneeschmelze im Frühling zu. Hier vergleichen wir aktuelle und projizierte Klima- und ökologischen Daten von 20 Standorten der Nordhalbkugel, um zu identifizieren, wie saisonale Veränderungen der physikalischen Umwelt durch den Klimawandel die Saisonalität arktischer und alpiner Ökosysteme verändern werden. Wir stellen fest, dass obwohl arktische und alpine Ökosysteme unter historischen Klimabedingungen ähnlich erscheinen, der Klimawandel zu divergierenden Reaktionen führen wird, insbesondere in den Übergangszeiten Frühling und Herbst. Wenn sich die Saisonalität in der Arktis ändert, werden Pflanzen den Zeitpunkt von phänologischen Ereignissen im Frühling vorverlegen, was die Nährstoffaufnahme, Produktion und den Kohlenstoffgewinn (C) des Ökosystems erhöhen könnte. In alpinen Regionen wird der Photoperiod die Pflanzenphänologie im Frühling einschränken, was die Ausdehnung der Wachstumszeit begrenzt, besonders wenn eine verringerte Wasserverfügbarkeit durch frühere Schneeschmelze und wärmere Sommertemperaturen zu einer früheren Seneszenz führt. Das Ergebnis könnte eine kürzere Wachstumsperiode mit verringerter Produktion und erhöhtem Nährstoffverlust sein. Diese gegensätzlichen Reaktionen alpiner und arktischer Ökosysteme werden kaskadierende Effekte auf Ökosysteme haben, die Gemeinschaftsstruktur, biotische Wechselwirkungen und Biogeochemie beeinflussen.