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Klima: Hitzesommer 2003 hemmte Pflanzenwuchs

Der weit überdurchschnittlich heiße Sommer 2003 in Europa führte nicht nur zu einem starken Anstieg an Wald- und Buschbränden, sondern verringerte auch das Pflanzenwachstum in den betroffenen Regionen um etwa dreißig Prozent.

Klima und Fotosynthese 2003 | Der Hitzesommer 2003 brachte den Europäern nicht nur überdurchschnittliche Temperaturen und unterdurchschnittliche Niederschläge, sondern auch eine Verringerung der Nettoprimärproduktion der Vegetation. Durch die verringerte Kohlendioxidaufnahme wurden deshalb 500 Millionen Tonnen CO2 zusätzlich in die Atmosphäre entlassen.
Damit wurde in diesem Jahr nach den Erkenntnissen einer Gruppe von Wissenschaftlern um Philippe Ciais vom Laboratorium für Klima- und Umweltwissenschaften im französischen Gif sur Yvette nicht nur weniger Kohlendioxid aus der Atmosphäre umgesetzt. Stattdessen kam es sogar zu einer zusätzlichen Freisetzung von etwa 500 Millionen Tonnen CO2, wie die Forscher aus ihren europaweit gesammelten Daten analysieren. Der Rückgang der Nettoprimärproduktion wurde durch Wasserdefizite sowie die extreme Hitze ausgelöst und fiel besonders stark in mitteleuropäischen Buchenbeständen und Wäldern des nördlichen Mittelmeergebiets aus, aber alle anderen Standorte waren ebenfalls betroffen. In der Landwirtschaft waren große Ernteausfälle vor allem in Frankreich und Italien wegen der Hitze sowie in Rumänien und der Ukraine auf Grund von Trockenheit zu beklagen.

Zudem verringerte sich die Atmungsaktivität von Pflanzen und damit der Sauerstoffverbrauch ganzer Ökosysteme, was im Kontrast zu bisherigen Erkenntnissen steht, nach denen steigende Temperaturen den Bedarf an Sauerstoff erhöhen. Die Trockenheit der Böden und Nährstoffmangel behinderte allerdings ebenso den Stoffwechsel von Bodenmikroben und Pflanzen, weshalb sie auf den Testflächen durchschnittlich 77 Gramm Kohlenstoff pro Quadratmeter weniger freigesetzt haben. Wegen der gleichfalls um 195 Gramm pro Quadratmeter verringerten Kohlenstoff-Aufnahme der Pflanzen gelangte insgesamt jedoch mehr CO2 in die Atmosphäre, was die Netto-Einlagerung des Treibhausgases aus den vorherigen vier Jahren mehr als egalisierte.

Anhand von Modellrechnungen – basierend auf historischen Aufzeichnungen von Ernteerträgen – schließen die Wissenschaftler, dass ein derartiger Ausfall der pflanzlichen Primärproduktion mindestens während des letzten Jahrhunderts nicht in Europa auftrat. Sie befürchten außerdem eine langfristige Veränderung des Kohlenstoffkreislaufs auf dem Kontinent, denn häufigere Dürre- und Hitzeperioden heben offensichtlich positive Veränderungen des Klimawandels wie verlängerte Wachstumsperioden mehr als auf.

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