Die Erde wird grüner

Zunahme der grünen Blattfläche von 1982 bis 2009 (Grafik: Boston University/ R. Myneni)

Ein Nebeneffekt des menschengemachten Klimawandels ist inzwischen selbst aus dem All zu erkennen: Die Erde wird grüner. Denn der steigende CO2-Gehalt der Atmosphäre wirkt wie ein Wachstumsverstärker auf die Vegetation. Eine Auswertung von Satellitenaufnahmen belegt, dass die Pflanzendecke auf einem Großteil der Landflächen dadurch üppiger geworden ist. Die Zunahme an grüner Biomasse entspricht einem grünen Kontinent, doppelt so groß wie die USA.

Das Kohlendioxid der Luft ist nicht nur ein Treibhausgas, das das Weltklima anheizt, es ist auch ein wichtiger Rohstoff für die Vegetation. Die Pflanzen nehmen das CO2 über ihre Spaltöffnungen auf, um es dann mit Hilfe des Sonnenlichts in der Fotosynthese in energiereiche Verbindungen umzuwandeln. Diese organischen Kohlenstoffverbindungen dienen ihnen als Energielieferant, aber auch als Baustoff für ihre Zellen und Stützelemente. Aus Gewächshausversuchen weiß man bereits seit längerem, dass ein erhöhter CO2-Wert der Luft für viele Pflanzen wie ein Dünger wirkt: Sie wachsen schneller, legen mehr und größere Blätter an und schießen stärker in die Höhe. Inzwischen jedoch ist durch die anthropogenen Emissionen auch in der freien Natur der CO2-Gehalt der Luft deutlich angestiegen: Im Jahr 2015 überschritten die globalen Konzentrationen dieses Treibhausgases erstmals die Rekordmarke von 400 parts per million (ppm). Wie sich dieser Anstieg auf die weltweite Pflanzenwelt ausgewirkt hat, hat nun ein  internationales Forscherteam um Zaichun Zhu von der chinesischen Akademie der Wissenschaften erstmals umfassend untersucht.

Zuwachs würde einen ganzen Kontinent füllen

Für ihre Studie werteten die Forscher Vegetationsdaten aus, die drei Satelliten in der Zeit von 1982 bis 2009 aufgezeichnet hatten. Bei ihren Messungen erfassen die Satelliten über die Reflektion von Infrarotlicht, wie groß die Blattfläche und Dichte der Vegetation in einem Gebiet jeweils ist.  Die Auswertung ergab: Seit 1982 ist die Pflanzenwelt auf einem Großteil der irdischen Landflächen üppiger und damit grüner geworden. "Die größten Ergrünungstrends zeigen sich dabei im Südosten Nordamerikas, im nördlichen Amazonasgebiet, in Europa, Zentralafrika und in Südostasien", berichten Zhu und seine Kollegen. Insgesamt hat die pflanzliche Biomasse in einem Viertel bis der Hälfte der mit Pflanzen bewachsenen Landgebiete zugenommen. "Dieses von uns beobachtete Ergrünen ist in seinem Ausmaß vergleichbar mit einem zusätzlichen grünen Kontinent von der doppelten Fläche der USA", sagt Zhu. "Diese Entwicklung hat das Potenzial, die Kreisläufe von Wasser und Kohlenstoff im Klimasystem fundamental zu verändern."

Um herauszufinden, was genau für diesen Zuwachs an Pflanzenmaterial verantwortlich ist, fütterten die Wissenschaftler zehn globale Ökosystem-Modelle mit Daten zum Treibhausgas-Ausstoß, zur Landnutzung und zur Entwicklung von Klimafaktoren wie der Temperatur oder den Niederschlägen. Das Ergebnis hier: 70 Prozent des Ergrünens der Erde ist auf den Düngeeffekt der steigenden CO2-Werte zurückzuführen. "Die Modellsimulationen sprechen dafür, dass die CO2-Düngung den größten Anteil am beobachteten Trend hat", so die Forscher. Sie wirkt sich zudem nahezu flächendeckend in allen Regionen der Erde aus. Aber auch andere Aspekte des Klimawandels haben das Pflanzenwachstum in den letzten Jahrzehnten angeregt. Sie machen sich vor allem regional bemerkbar, wie die Wissenschaftler erklären. So ist in den hohen Breiten und in Tibet und anderen Hochlagen der Gebirge der Anstieg der Temperaturen dafür verantwortlich, dass die Vegetation dort üppiger wurde. "Die Erwärmung fördert die Fotosynthese und verlängert die Wachstumssaison", erklären die Forscher. In der Sahelzone und in Südafrika machen sich dagegen zunehmende Niederschläge bemerkbar.

Rein theoretisch könnte man angesichts dieser Ergebnisse meinen, dass der Klimawandel doch halb so schlimm sei und zumindest in Bezug auf die Pflanzenwelt einiges Positives bringt. Doch das täuscht, wie die Wissenschaftler betonen. Denn zum einen weiß man, dass der Düngeeffekt des CO2 nicht dauerhaft anhält. "Studien haben gezeigt, dass sich die Pflanzen an die höheren CO2-Konzentrationen anpassen und daher ihr Wachstum mit der Zeit wieder nachlässt", erklärt Koautor Philippe Ciais vom französischen Forschungslabor für Klima- und Umweltforschung in Gif sur Yvette. Zudem kehrt sich der positive Effekt bei weiter steigenden CO2-Werten ins Gegenteil um – zuviel CO2 schadet den Pflanzen. Zum anderen darf man nicht vergessen, dass der Klimawandel nicht nur die Vegetation beeinflusst, sondern auch zahlreiche für uns Menschen negative Folgen hat. "Zu den vielen negativen Folgen gehörend der Meeresspiegelanstieg, die schmelzenden Gletscher und Eiskappen, mehr tropischen Stürme und vieles andere mehr", betont Ciais. Die Angewohnheit einiger Klimaskeptiker, den Düngeeffekt des CO2 als Argument gegen Klimaschutzmaßnahmen anzuführen, greife daher zu kurz.

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