Langzeitversuchsfeld

Wie wirkt sich der Klimawandel auf die Landwirtschaft aus? Diese Frage beschäftigte Fachleute schon vor 30 Jahren. Also starteten sie ein Langzeitexperiment: Auf weltweit 14 gut verpackten Versuchsfeldern bauten sie Nutzpflanzen an – bei höheren Kohlendioxidkonzentrationen als in der umgebenden Atmosphäre. Die Versuchsanordnung firmiert unter der Bezeichnung Free Air Carbon Dioxide Enrichment, kurz FACE. Jetzt, 30 Jahre später, haben Elizabeth Ainsworth und Stephen Long von der University of Illinois in Urbana‐Champaign die bisherigen Erkenntnisse zusammengefasst. Ihr Fazit: Der steigende CO₂-Gehalt in der Atmosphäre dürfte wohl nicht für mehr Erträge sorgen.

Wie die Forscher im Fachblatt »Global Change Biology« berichten, prüften sie Experimente mit zwei Gruppen von Nutzpflanzen: C3- und C4-Pflanzen. Der Unterschied zwischen den beiden liegt darin, dass sie bei der Fotosynthese verschiedene Kohlenstoffmoleküle bilden. Die einen mit drei Kohlenstoffatomen, die anderen mit vieren. Dabei hängt es von den klimatischen Verhältnissen ab, wie gut sie Fotosynthese betreiben können. C3-Pflanzen, zu denen Weizen, Soja, Kartoffeln und Reis zählen, senken ihre Aktivität, wenn es zu heiß ist. Hingegen kommen C4-Pflanzen – zum Beispiel Mais und Rohrzucker – mit hohen Temperaturen besser zurecht. C3-Arten gedeihen wiederum prächtig, wenn die Konzentration von Kohlenstoffdioxid in der Luft steigt. Heißt das nun, dass C3-Nutzpflanzen mit dem Klimawandel besser zurechtkämen als C4-Pflanzen?

Nur scheinbar. Die Ergebnisse der Feldexperimente deuten darauf hin, dass der Ernteertrag bei C3-Pflanzen zwar um 18 Prozent steigen könnte, doch der steigende CO₂-Gehalt heizt ja auch das globale Klima an. Steigen die Temperaturen um durchschnittlich zwei Grad Celsius, bringt den Pflanzen auch das CO₂-Plus nichts. Die Erträge gingen zurück. Zudem würden die Feldfrüchte weniger Nährstoffe entwickeln. Und die Pflanzen seien anfälliger für Schädlinge, betonen Ainsworth und Long. Die beiden Forscher schlagen vor, Nutzpflanzen gentechnisch besser vor dem Klimawandel zu wappnen.

Auch eine Möglichkeit wäre, den Ausstoß von CO₂ zu drosseln und die Klimaerwärmung möglichst abzuwenden.