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Klimawandel: Von wegen mehr Pflanzenwachstum

Satellitendaten dokumentieren: Warme Frühjahre führen zu mehr Pflanzenwachstum im Frühling, aber in vielen Regionen zu weniger Produktivität im Sommer/Herbst. (Credit: TU Wien)

Ein Wachstumsschub im Frühjahr – dieser Effekt der globalen Erwärmung galt bisher als ein deutlich positiver Aspekt in Prognosen: In der Biomasse wird Kohlenstoff aus der Atmosphäre gebunden und der Klimawandel verlangsamt. Doch einer Studie zufolge geht diese Rechnung nicht in dem Maße auf wie bisher gedacht. Demnach wird durch den frühen Wachstumsschub in vielen Gebieten unterm Strich sogar weniger Biomasse im Jahresverlauf gebildet und somit ist mit einer geringeren CO2-Bindung zu rechnen. Das bedeutet: Bisherige Klimamodelle müssen angepasst werden – die Lage erscheint angespannter.

Den grundlegenden Effekt kann man im eigenen Hausgarten beobachten: Ist es im zeitigen Frühjahr ungewöhnlich warm, schießen die Pflanzen kräftig ins Kraut. Global betrachtet kommt es im Zuge des Klimawandels zu einem ähnlichen Effekt, wie Studien bereits gezeigt haben: Die Winter werden kürzer und die Pflanzen dadurch früher grün. So nahm man bisher an, dass die Vegetation mehr Biomasse bildet und somit auch mehr Kohlenstoff aus der Atmosphäre bindet, da sie länger Zeit zum Wachsen hat. Die genauen Effekte des frühen Wachstumsschubs über die gesamte Wachstumsperiode hinweg waren bisher allerdings unklar. Nun liefern Forscher erstmals Untersuchungsergebnisse zu diesem Zusammenhang.

Wo es früh spiest, kümmert’s oft im Sommer und Herbst

Die Studie des internationalen Teams um Wolfgang Buermann von der Universität Augsburg basiert auf der Auswertung von Satellitendaten aus den letzten dreißig Jahren. „Wir haben den gesamten Globus nördlich des 30. Breitengrades untersucht, von Südeuropa und Japan bis zu den Tundra-Regionen im hohen Norden“, erklärt Buermann. Anhand der Merkmale der Lichtabsorbtion zeichnen sich auf den Satellitenbildern Informationen über den Zustand der Vegetation ab, erklärt der Klimaforscher: „Es lässt sich rund um den Erdball Punkt für Punkt bestimmen, wie viel Photosynthese stattfindet und wie viel Biomasse produziert wird“, so Buermann.

Wie die Forscher berichten, dokumentieren ihre Ergebnisse erneut, dass die Nordhalbkugel im Frühling tatsächlich kräftig ergrünt, wenn es besonders frühzeitig warm wird. Doch wie aus den Auswertungen der Aufnahmen hervorgeht, verursacht ein vorverlegter Frühling in vielen Gegenden ein verringertes Wachstum im folgenden Sommer und Herbst. Unterm Strich kommt es in diesen Regionen dadurch sogar zu einem Negativeffekt bei der Biomasseproduktion, sagen die Wissenschaftler.

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Schlechtere Aussichten als bisher

Ihnen zufolge kann der Effekt im Sommer und Herbst unterschiedliche Gründe haben: Das verstärkte Pflanzenwachstum im Frühling verbraucht viel Wasser und erhöht die Verdunstung, so dass die Feuchtigkeit im Boden abnimmt. Später im Jahr kann dadurch ein Wassermangel den Pflanzen zu schaffen machen. Vermutlich haben bestimmte Pflanzen aber auch eine vorprogrammierte Wachstumsdauer, die sich durch einen früheren Wachstumsbeginn nicht verlängern lässt, sagen die Wissenschaftler.

„Diese Mechanismen sind kompliziert und regional unterschiedlich“, sagt Co-Aautor Matthias Forkel von der Technischen Universität Wien. „Doch unsere Daten zeigen eindeutig, dass im Durchschnitt die Produktivität der Pflanzen in Jahren mit warmem Frühling in manchen Regionen abnimmt. Da bisherige Klimamodelle das Pflanzenwachstum als einen deutlich positiven Aspekt verbucht haben, müssen sie nun angepasst werden“, so Forkel. Buermann ergänzt dazu: „Leider verändern sich die Klimaprognosen somit in eine unerfreuliche Richtung. Wir müssen davon ausgehen, dass die Folgen der Klimaerwärmung dadurch noch dramatischer sein werden als bisher berechnet“, resümiert der Klimaforscher.

Quelle: Universität Augsburg, Technische Universität Wien, Nature, doi: 10.1038/s41586-018-0555-7

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