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Yojana Adhikari, Pierre L. Ibisch, Peter Wohlleben, Anselm Schneider, Daniel Johnson

• Abstract Urban heat has captured public attention, yet broader ‘heat landscapes’ remain less widely recognized, and the extent to which land surface temperature (LST) reflects ecosystem working capacity is less emphasized at national scales. We mapped thermal hotspots and functional landscapes across Germany using Landsat LST from hot days, end‐of‐summer vegetation greenness and precipitation. This was based on data from the years 2018 to 2024, which included the five warmest and driest summers in Germany since the beginning of meteorological records. We analysed drivers of thermal performance with correlation analyses and mixed‐effects models. We devised a green–moist–cool index (GMCI) that reflects the triad of ecosystem functionality. The results provide evidence that thermal regulation, vegetation cover, and moisture availability are tightly coupled, supporting ‘green–moist–cool’ as a fundamental ecological triad sustaining working landscapes. Forests were consistently the coolest environments (LST fromAbstract Urban heat has captured public attention, yet broader ‘heat landscapes’ remain less widely recognized, and the extent to which land surface temperature (LST) reflects ecosystem working capacity is less emphasized at national scales. We mapped thermal hotspots and functional landscapes across Germany using Landsat LST from hot days, end‐of‐summer vegetation greenness and precipitation. This was based on data from the years 2018 to 2024, which included the five warmest and driest summers in Germany since the beginning of meteorological records. We analysed drivers of thermal performance with correlation analyses and mixed‐effects models. We devised a green–moist–cool index (GMCI) that reflects the triad of ecosystem functionality. The results provide evidence that thermal regulation, vegetation cover, and moisture availability are tightly coupled, supporting ‘green–moist–cool’ as a fundamental ecological triad sustaining working landscapes. Forests were consistently the coolest environments (LST from hot days: ~27–28°C). The hottest land type was industrial sites (~34–35°C). Land cover explains ~17% of LST variance, with forests mainly effective at cooling, whereas built‐up areas and agriculture contribute to elevated LST. Vegetation greenness was the strongest predictor of rainfall (+297 mm per unit increase). LST has a strong negative effect (−4.05 mm per°C). Practical implications . Policy discourse on urban heat islands should shift to broader landscape systems. Degraded rural landscapes multiply climate risks for both ecosystems and human populations. Reforestation, regreening, and wetland restoration increase vegetation cover, which enhances energy capture (via photosynthesis), moisture, carbon sequestration, and nutrient cycling. They also improve landscape connectivity and thermal buffering, stabilizing microclimates and increasing the system's ability to dissipate energy gradients—key aspects of thermodynamic work capacity. We recommend using a green–moist–cool index to communicate and monitor ecosystem functionality. This enables the quantification of progress in sustainable land development and the identification of priority areas for restoration and natural climate protection.…
• Die Problematik urbaner Hitze findet mittlerweile eine größere Beachtung. Die Tatsachen, dass es darüberhinausgehend ausgedehnte „Hitzelandschaften” gibt und die Landoberflächentemperatur die Funktionsfähigkeit von Ökosystemen widerspiegelt, werden bislang weniger diskutiert. Mithilfe von Landsat-Satellitendaten zu Oberflächentemperaturen an heißen Tagen, der Vegetationsgrünheit am Ende des Sommers sowie Niederschlagsdaten haben wir thermische Hotspots und ökologisch funktionale Landschaften in ganz Deutschland kartiert. Dazu wurden Daten aus den Jahren 2018 bis 2024 herangezogen, die die fünf wärmsten und trockensten Sommer in Deutschland seit Beginn der meteorologischen Aufzeichnungen umfassten. Mit Korrelationsanalysen und Gemischten Modellen wurden die Einflussfaktoren für das thermische Verhalten der Landschaften analysiert. Es wurde ein “Grün-Feucht-Kühl-Index” (GFKI) entwickelt, der die drei Dimensionen der Ökosystemfunktionalität widerspiegelt. Die Ergebnisse belegen, dass Wärmeregulierung, Vegetationsbedeckung undDie Problematik urbaner Hitze findet mittlerweile eine größere Beachtung. Die Tatsachen, dass es darüberhinausgehend ausgedehnte „Hitzelandschaften” gibt und die Landoberflächentemperatur die Funktionsfähigkeit von Ökosystemen widerspiegelt, werden bislang weniger diskutiert. Mithilfe von Landsat-Satellitendaten zu Oberflächentemperaturen an heißen Tagen, der Vegetationsgrünheit am Ende des Sommers sowie Niederschlagsdaten haben wir thermische Hotspots und ökologisch funktionale Landschaften in ganz Deutschland kartiert. Dazu wurden Daten aus den Jahren 2018 bis 2024 herangezogen, die die fünf wärmsten und trockensten Sommer in Deutschland seit Beginn der meteorologischen Aufzeichnungen umfassten. Mit Korrelationsanalysen und Gemischten Modellen wurden die Einflussfaktoren für das thermische Verhalten der Landschaften analysiert. Es wurde ein “Grün-Feucht-Kühl-Index” (GFKI) entwickelt, der die drei Dimensionen der Ökosystemfunktionalität widerspiegelt. Die Ergebnisse belegen, dass Wärmeregulierung, Vegetationsbedeckung und Feuchtigkeitsverfügbarkeit eng miteinander verknüpft sind, was das Konzept der “Grün-Feucht-Kühl”-Triade als grundlegende ökologische Konstellation für die Erhaltung “arbeitender Landschaften” untermauert. Wälder waren durchweg die kühlsten Lebensräume (Oberflächentemperaturen an heißen Tagen: ~27–28°C). Der heißeste Landtyp waren Industrieflächen (~34–35°C). Die Bodenbedeckung erklärt etwa 17% der Varianz der Oberflächentemperatur, wobei Wälder vor allem kühlend wirken, während bebaute Gebiete und landwirtschaftliche Flächen zu einer erhöhten Oberflächentemperatur beitragen. Die Grünheit der Vegetation war der stärkste Prädiktor für Niederschläge (+297 mm pro Einheit Anstieg). Die Oberflächentemperatur hat einen starken negativen Effekt (−4,05 mm pro°C). Praktische Implikationen. Die politische Debatte zu städtischen Wärmeinseln sollte sich auf großflächigere Landschaftssysteme ausweiten. Degradierte Landschaften im ländlichen Raum vervielfachen die Klimarisiken sowohl für Ökosysteme als auch für die menschliche Bevölkerung. Wiederaufforstung, Renaturierung und die Wiederherstellung von Feuchtgebieten erhöhen die Vegetationsbedeckung, was die Energieaufnahme (durch Photosynthese), die Feuchtigkeitsspeicherung, die Kohlenstoffbindung und den Nährstoffkreislauf fördert. Zudem verbessern sie die Landschaftskonnektivität und die thermische Pufferung, stabilisieren das Mikroklima und erhöhen die Fähigkeit des Systems, Energie zu verwerten – Schlüsselaspekte der thermodynamischen Arbeitskapazität der Ökosysteme. Wir empfehlen die Verwendung eines Grün-Feucht-Kühl-Index zur Darstellung und zur Überwachung der Ökosystemfunktionalität. Dies ermöglicht die Quantifizierung der Fortschritte bei der nachhaltigen Landentwicklung. sowie die Identifizierung von prioritären Gebieten für Renaturierung und natürlichen Klimaschutz.…