Exakta klimatdata är oerhört viktiga för klimatförändringsförutsägelser och modellering. Genom att använda en unik klimatdatauppsättning av 170 stationer, främst från bergen i Tanzania inklusive Kilimanjaro, visar Dr. Andreas Hemp, forskare vid Chair of Plant Systematics vid University of Bayreuth, att de vanligast använda datamängderna är felaktiga.
Hampa visar vilken data som är mer lämplig i en publikation i tidskriften PLOS ONE .
För att förstå arternas utbredning, men även ekosystemfunktioner och tjänster krävs klimatdata. Insamlingen av sådana klimatdata är inte ett självändamål, utan en förutsättning för annan forskning om klimatförändringar.
Av denna anledning har Dr Hemp och kollegor från Senckenbergs forskningsnätverk Kili-SES, där University of Bayreuth också är involverat, satt upp ett unikt nätverk av klimatmätstationer för avlägsna tropiska bergsregioner. Detta gör det möjligt att mer exakt uppskatta vilka klimatförändringar som kommer att få vilka konsekvenser.
Globala klimatdatauppsättningar som WorldClim och CHELSA, som används flitigt inom forskning, är baserade på interpolation, det vill säga uppskattning (modellering) av okända värden på basis av kända data. Och de är baserade på lite data, eftersom väderstationer i tropiska berg är sällsynta.
Som ett resultat är inte bara den maximala mängden genomsnittlig årsnederbörd i tropikerna drastiskt underskattad, utan höjden för nederbördsmaximum avviker också kraftigt från de faktiska förhållandena. Exempelvis är nederbördsmaximum på Kilimanjaro 3 300 mm på 1 920 m över havet (medelvärde från över 10 års mätningar). Motsvarande modellerade värden för de två klimatdatabaserna avviker drastiskt från detta med 1 900 mm och 1 500 mm på 1 400 m och 2 770 m över havet.
Liknande stora avvikelser hittades på de 15 andra bergen som undersöktes i Tanzania. Detta är betydelsefullt för forskning om orsakerna till arternas utbredningsmönster. Exempelvis följer utbredningen av vissa artgrupper på Kilimanjaro, som ormbunkar eller epifyter, tydligt den uppmätta nederbördsfördelningen med maximum på 1 900–2 000 m över havet. Genom att använda de modellerade data med deras falska maxima kan denna korrelation inte kännas igen.
"På liknande sätt är modeller av framtida räckviddsförskjutningar av arter i samband med förestående klimatförändringar längs denna höjdgradient helt borta från märket", säger Dr. Andreas Hemp, forskare vid ordföranden för växtsystematik vid University of Bayreuth.
"Beräkningar av den totala mängden nederbörd som exempelvis skogsbältet tar emot och gör tillgängligt som grundvatten och ytavrinning till den lägre belägna odlade markzonen med sina 1,4 miljoner människor kommer också till helt felaktiga resultat med WorldClim- eller CHELSA-datan. :Detta är ödesdigert, med tanke på vikten av sådana uppgifter."
Eftersom det kan antas att det finns liknande avvikelser i de andra tropiska bergskedjorna, där globala klimatdatauppsättningar mest används på grund av brist på befintliga mätpunkter – vilket framgår av de många hundra publikationerna de senaste åren – är validiteten av sådana studier måste ifrågasättas, åtminstone delvis.
"Våra resultat visar att globala klimatdatauppsättningar bör användas med större försiktighet än tidigare, åtminstone i tropiska regioner", säger Dr. Hemp.
"Tropikerna är hotspots för biologisk mångfald och är därför av stort ekologiskt intresse. I PLOS ONE publicering visar vi att särskilt i berg med starka höjdlutningar — d.v.s. med branta sluttningar och djupa dalar samt stora höjdskillnader – längs vilka klimatet förändras mycket snabbt och i liten skala är det mycket viktigt att samla in vår egen data, eftersom modellerade data uppenbarligen misslyckas här."
Sedan 1996 har Hemp och hans kollegor forskat om den biologiska mångfalden i Kilimanjaro och dess omgivningar i Östafrika i ett flertal DFG-projekt, sedan 2010 som en del av en tvärvetenskaplig forskargrupp.
Han har etablerat ett nätverk av klimatmätstationer som är unikt för avlägsna tropiska bergsregioner. Tillsammans med Katrin Böhning-Gaese (Senckenberg Biodiversity and Climate Research Center) och Markus Fischer (Universitetet i Bern) leder Andreas Hemp forskargruppen "Kili-SES", som analyserar samspelet mellan människa och natur i Kilimanjaro-regionen. Judith Hemp var också involverad i dataanalysen för denna studie.
Mer information: Andreas Hemp et al, Väder eller ej—Globala klimatdatabaser:Pålitlig på tropiska berg?, PLOS ONE (2024). DOI:10.1371/journal.pone.0299363
Tillhandahålls av Bayreuth University
