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News: Warm und feucht

Klimaexperimente erzeugen immer wieder überraschende Ergebnisse: Jetzt zeigt eine Freilandstudie, dass der Boden von Grasländern bei steigender Temperatur nicht trockener wird - im Gegenteil.
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Es ist heiß, sehr heiß. Seit Wochen hat es nicht mehr geregnet, der Boden liegt staubig und völlig ausgedörrt da. Kein Grashalm wagt sich hervor, die lang anhaltende Trockenheit hat jedes Pflanzenwachstum zum Erliegen gebracht.

Nein, dies ist nicht die Beschreibung des Sommers 2003. Es handelt sich vielmehr um eines von vielen Szenarien, die im Zusammenhang mit der Veränderung unseres Klimas aufgestellt werden. Doch noch immer stehen solche Prognosen auf wackligen Füßen. Als sicher gilt immerhin, dass der Mensch das Klima tatsächlich verändert – und zwar in einem atemberaubenden Tempo. Welche Auswirkungen der Anstieg des Kohlendioxidgehaltes der Atmosphäre und der dadurch ausgelöste globale Temperaturanstieg auf einzelne Ökosysteme wirklich haben wird, bleibt aber umstritten.

Die Crux bei der Vorhersage ist die Komplexität der Ökosysteme mit ihren ineinander verschachtelten Regelkreisen. Verstellt sich hierbei nur ein Schräubchen, dann kann dies unvorhersehbare Nachwirkungen an einer ganz anderen Stelle des Systems nach sich ziehen.

Eine Ahnung dieser Komplexität bieten langjährige Freilandexperimente, bei denen auf begrenzten Experimentierflächen klimatische Faktoren verändert und die Folgen beobachtet werden können. Solche Freilandstudien führt die Stanford University seit 1997 im kalifornischen Naturschutzgebiet Jasper Ridge durch. In dem hier vorherrschenden mediterranen Klima mit trockenen, heißen Sommern und milden, feuchten Wintern gedeihen die typischen Pflanzengesellschaften des kalifornischen Graslandes. Die Testareale, bei denen die Forscher Umweltfaktoren wie Temperatur, CO2-Gehalt, Nährstoffkonzentration oder Feuchtigkeit manipulieren können, hatte schon manch überraschendes Ergebnis bei diversen Forschungsprojekten zutage gefördert.

Und nun liefern Erika Zavaleta und ihre Mitstreiter wiederum ein Resultat, mit dem die Wissenschaftler zunächst nicht gerechnet hatten. Die Forscher hatten die Bodenfeuchte ihrer Versuchsfelder gemessen, nachdem sie diese mit Kohlendioxid begast beziehungsweise mit einer Infrarotlampe um etwa ein Grad Celsius erwärmt hatten.

Beide Faktoren, CO2 und Wärme, hatten den gleichen Effekt: Der Boden wurde zum Ende der Vegetationsperiode im späten Frühling nicht trockener, sondern feuchter.

Hier lag, so vermuten die Forscher, eine Störung des sensiblen Gleichgewichts zwischen Vegetation und Boden vor: Die ansteigenden Temperaturen förderten wie der gestiegene CO2-Gehalt zunächst das Pflanzenwachstum. Die Pflanzen alterten daher schneller, die Grasdecke wurde im Laufe des Jahres dünner. Dadurch fiel ein wichtiger Wassertransporter für den Boden aus. Denn ein Großteil der Feuchte geht dem Boden nicht durch Verdunstung, sondern durch die Transpiration über die Blätter verloren. Fehlen diese, bleibt die Feuchtigkeit im Boden.

Für konkurrierende Pflanzen, wie Wildblumen oder Eichen, stand damit mehr Feuchtigkeit zur Verfügung; sie profitierten von den veränderten Bedingungen. "Das heißt nicht, dass die Klimaveränderung für die kalifornischen Grasländer vorteilhaft ist", betont Zavaleta. "Aber es bekräftigt, wie wichtig es ist, zu beachten, wie Pflanzen und Tiere die Auswirkungen [der Klimaveränderung] modifizieren können."

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