Wenn das Wetter Ihre Stimmung ist, ist das Klima Ihre Persönlichkeit. Das ist eine Analogie, die einige Wissenschaftler verwenden, um den Unterschied zwischen zwei Wörtern zu erklären, die Menschen oft verwechseln.
Mit anderen Worten, das Wetter ist kurzfristig vorhanden. Es ist der Zustand der Atmosphäre in einem bestimmten Bereich während eines begrenzten Zeitraums (denken Sie an Minuten, Stunden, Tage oder Wochen). Das Klima beschreibt unterdessen langfristige durchschnittliche Wettertrends.
Und wenn Sie sich für Letzteres interessieren, sollten Sie die Geografie besser kennen: Unser globales Klima besteht aus kleineren regionalen Klimazonen . Wenn Sie diese aufschlüsseln, finden Sie lokale Variationen in nahezu jeder erdenklichen Größenordnung.
Das bringt uns zu Mikroklima, einem erstaunlichen Thema mit breiten Anwendungen für Landwirtschaft, Naturschutz, Wildtiermanagement und Stadtplanung .
Die Größe ist wichtig
Das Klima ist ein bisschen wie gewebte Wandteppiche. Das große Ganze ist wichtig, keine Frage. Aber auch all die scheinbar kleinen Details, die im größeren Ganzen zu finden sind.
Tommaso Jucker ist Umweltwissenschaftler an der Universität von Bristol. In einer E-Mail sagt Jucker, er würde den Begriff Mikroklima als "die Reihe von klimatischen Bedingungen (Temperatur, Niederschlag, Luftfeuchtigkeit, Sonneneinstrahlung) definieren, die in lokalisierten Gebieten, typischerweise in Bodennähe und in räumlichen Maßstäben gemessen werden, die für ökologische Prozesse direkt relevant sind . "
Wir werden gleich darüber sprechen. Aber zuerst gibt es noch andere Kriterien zu diskutieren. Nach Ansicht einiger Forscher muss sich ein Mikroklima per Definition von dem größeren Gebiet unterscheiden, das es umgibt.
Wälder liefern uns einige gute Beispiele. "Das bodennahe Klima in einem tropischen Regenwald unterscheidet sich dramatisch vom Klima im 50 Meter hohen Baldachin", sagt der Ökologe der Universität von Montana, Solomon Dobrowski, in einer E-Mail. "Dieser vertikale Gradient ermöglicht unter anderem die erstaunliche Artenvielfalt, die wir in den Tropen sehen."
Ebenso beobachteten Wissenschaftler, dass eine partielle Sonnenfinsternis von 2015 dazu führte, dass sich die Lufttemperatur einer osteuropäischen Wiese dramatischer änderte als in einem nahe gelegenen Wald. Das liegt daran, dass Bäume nicht nur Schatten spenden, sondern ihre Blätter auch die Sonnenstrahlung reflektieren. Gleichzeitig neigen Wälder dazu, die Windgeschwindigkeit zu verringern.
All diese Faktoren summieren sich. Eine Überprüfung von 98 bewaldeten Orten im Jahr 2019 - verteilt auf fünf Kontinente - ergab, dass Wälder im Durchschnitt 4 Grad Celsius kühler sind als die Gebiete außerhalb.
Wenn Sie die Kälte hassen, machen Sie sich keine Sorgen. Es gibt eine gemütliche Ausnahme von der Regel. Laut derselben Studie sind Wälder im Winter normalerweise 1 Grad Celsius wärmer als die äußere Umgebung. Ziemlich cool.
Das Leben eines Käfers
Wann hört ein Mikroklima auf, Mikro zu sein? Mit anderen Worten, gibt es eine maximale Größe, die wir bei der Diskussion berücksichtigen sollten?
Kommt darauf an, wen du fragst. "In Bezug auf die horizontale Skalierung haben einige das 'Mikroklima' als etwas definiert, dessen Reichweite weniger als 100 Meter beträgt", sagt Jucker. "Ich persönlich bin diesbezüglich weniger streng."
Stattdessen sagt er, dass die "Skala, in der wir [ein bestimmtes] Mikroklima messen wollen", durch die Fragen "diktiert" werden sollte, die wir zu beantworten versuchen.
"Wenn ich wissen möchte, wie sich die Temperatur auf die Photosynthese eines Blattes auswirkt, sollte ich die Temperatur im Zentimeterbereich messen", erklärt Jucker. "Wenn ich wissen möchte, ob und wie sich die Temperatur auf die Lebensraumpräferenz eines großen, mobilen Säugetiers auswirkt, ist es wahrscheinlich relevanter, Temperaturschwankungen über [zehn bis Hunderte] Meter zu erfassen."
Zum Beispiel haben Einzelpflanzen die Kraft, klitzekleine Mikroklimas zu erzeugen. Fragen Sie einfach Peter Blanken , Geographieprofessor an der University of Colorado in Boulder und Co-Autor des 2016 erschienenen Buches " Mikroklima und lokales Klima ".
"Ein einzelner Maisstiel kann durch die Schattierung und Veränderung der Bodeneigenschaften in unmittelbarer Nähe des Stiels ein eigenes Mikroklima erzeugen", sagt Blanken per E-Mail. "Für ein Maisfeld wäre das erzeugte Mikroklima viel größer und würde sich über das gesamte Feld erstrecken", sagt Blanken per E-Mail.
Viele Organismen leben in einigen der dinkesten Mikroklimas, die Sie sich vorstellen können.
Nehmen Sie Blattläuse , Spinnmilben und Leaf Miner-Insekten. Alle diese Tiere werden von den Pflanzenblättern, von denen sie sich ernähren, in den Schatten gestellt. Und jedes Blatt hat sein eigenes Mikroklima. Beobachtungen zeigen, dass Blattläuse kühlere Blätter suchen, während diese anderen Wirbellosen erwärmte bevorzugen.
Da keines dieser Tiere seine eigene Körperwärme erzeugen kann, wirken sich Blattmikroklimas entscheidend auf ihr Wohlbefinden aus.
Mikroklima im großen Stil
Es ist kein Geheimnis, dass unser Planet auf Makroebene einige schwierige Zeiten durchläuft. Die globale Temperatur steigt ; Neun der zehn heißesten Jahre seit 2005 sind vergangen. Nach einer jüngsten Schätzung sind weltweit rund 1 Million Arten aufgrund menschlicher Aktivitäten vom Aussterben bedroht .
"Eine der großen Fragen, die Ökologen und Umweltwissenschaftler derzeit zu beantworten versuchen, ist, wie einzelne Arten und ganze Ökosysteme auf den raschen Klimawandel und den Verlust von Lebensräumen reagieren", sagt Jucker. "... Für mich sind [Mikroklimas] eine Schlüsselkomponente dieser Forschung. Wenn wir das Klima nicht in angemessenem Umfang messen und verstehen, wird es viel schwieriger vorherzusagen, wie sich die Dinge in Zukunft ändern werden."
Entwickler haben lange verstanden, welche Auswirkungen kleinräumige Klimazonen auf unser tägliches Leben haben. Städtische Wärmeinseln sind Städte mit höheren Temperaturen als benachbarte ländliche Gebiete.
Pflanzen setzen Dämpfe frei, die das lokale Klima mildern können. Aber in Städten ist natürliches Grün oft knapp. Erschwerend kommt hinzu, dass viele unserer Straßen und Gebäude die schlechte Angewohnheit haben, Wärme von der Sonne zu absorbieren oder wieder abzugeben. Fahrzeugemissionen helfen nicht gerade der Situation.
Dennoch ist es nicht so, dass Boston oder Peking thermische Monolithen sind. Manchmal variieren die dokumentierten Temperaturen innerhalb einer einzelnen Stadt um 8,3 bis 11,1 Grad Celsius.
Hier kommen U-Bahn-Parks und Stadtbäume ins Spiel. Sie wirken sich gut kühlend auf die umliegenden Stadtteile aus. "Mehrere Städte auf der ganzen Welt haben Programme zur Steigerung der städtischen Grünflächen entwickelt", sagt Blanken. "Es hat sich gezeigt, dass Baumpflanzprogramme und Gründachprogramme die Oberflächentemperaturen senken, die Luftverschmutzung verringern und den Oberflächenwasserabfluss (städtische Sturzfluten) in städtischen Gebieten verringern."
JETZT IST DAS INTERESSANT
Fichten-Moos-Spinnen werden entsprechend benannt. Und sie hängen von einem ganz bestimmten Mikroklima ab: Diese gefährdeten nordamerikanischen Vogelspinnen leben unter feuchten Moosmatten, die in hohen Lagen auf Felsen wachsen. (Bevor Sie fragen , schneidet trockenes Moos es einfach nicht für sie.)
