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Pflanzenwelt: Frühes Ergrünen fördert Sommerdürren

Frühlingsblumen
Durch den Klimawandel treiben viele Pflanzen im Frühjahr inzwischen früher aus als noch vor einigen Jahrzehnten. (Bild: Tunatura/ iStock)

Das wärmere Klima lässt die Pflanzen im Frühjahr zeitiger austreiben – der frühe Frühling wird dadurch grüner. Das jedoch hat Nebenwirkungen, wie nun eine Studie aufzeigt. Denn durch das frühe Pflanzenwachstum werden die Böden trockener – und dies bis in den Sommer hinein. Schuld daran ist die stärkere Verdunstung durch die Pflanzenwelt, die nur in Teilen durch mehr Wolken oder Regen ausgeglichen werden kann. Das wiederum erhöht in vielen Regionen das Risiko für Dürren und extreme Hitze.

Der Klimawandel beeinflusst längst auch die Pflanzenwelt unseres Planeten. So zeigen Studien, dass sich die Vegetationsperiode vieler Pflanzenarten inzwischen verlängert hat: Wegen der milderen Temperaturen treiben sie im Frühjahr zeitiger aus und beenden im Herbst ihr Wachstum später. Gleichzeitig regt der steigende Kohlendioxidgehalt der Luft das Pflanzenwachstum an – das CO2 wirkt in gewissem Maße als Dünger. Als Folge hat die Primärproduktion der weltweiten Vegetation schon um 30 Prozent zugenommen, wie Studien zeigen.

Früheres Ergrünen – mit Nebenwirkungen

Doch die Verschiebung der Vegetationsperiode birgt auch Risiken: Bei einigen heimischen Baumarten wie Birke, Stieleiche oder Esche haben sich die Zeitpunkte des Austreibens oder Blühens schon so stark nach vorne verschoben, dass diese Bäume nun verstärkt durch späten Frost gefährdet sind. Zudem besteht die Gefahr, dass viele Bestäuberinsekten mit dem Tempo der Verschiebung nicht mitkommen – wenn die Pflanzen blühen, sind sie noch in Winterruhe. Einen weiteren negativen Nebeneffekt des früheren Ergrünens der Natur haben nun Xu Lian von der Universität Peking und seine Kollegen identifiziert. Für ihre Studie haben sie mithilfe von Satellitendaten untersucht, ob und wie sich das frühere Ergrünen der Vegetation im Frühjahr auf die Bodenfeuchte in den folgenden Monaten und im Speziellen im Hochsommer auswirkt.

„Es gibt wachsende Befürchtungen, dass ein früherer Beginn der Vegetationsperiode durch die vermehrte Evapotranspiration zu Feuchtigkeits-Defiziten im späten Frühjahr führt – das könnte dann Sommerdürren fördern“, berichten die Forscher. Anders ausgedrückt: Wenn die Pflanzen früher mit dem Wachsen und der Photosynthese beginnen, benötigen sie mehr Wasser und geben auch mehr Wasserdampf über ihre Blätter ab. „Das ‚verlorene Wasser‘ verschwindet jedoch nicht, ein Teil davon kehrt später als Niederschlag über Land zurück“, erklärt Lian. Doch wie stark dieser Effekt den Wasserverlust ausgleichen kann, war bislang unklar.

Trockenere Böden und mehr Hitze im Sommer

Die Auswertungen der Forscher ergaben: In den meisten Bereichen der Nordhalbkugel zieht das frühe Ergrünen tatsächlich eine verringerte Bodenfeuchte nach sich. Dieses Defizit bleibt vielerorts bis in den Sommer hinein bestehen und begünstigt dann Dürren und – durch eine geringere Verdunstungskühlung – auch Hitzeextreme. Wie die Forscher berichten, zeigt sich dieser Effekt vor allem in Europa, dem östlichen Nordamerika und Teilen Asiens: In den Gebieten, in denen die Vegetation im Frühjahr während der letzten 30 Jahre besonders früh ausgetrieben hat, ist auch die Bodenfeuchte im Sommer gesunken.

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„Diese Untersuchung deutet damit auf einen oft übersehenen positiven Feedback hin: Steigende Treibhausgaskonzentrationen und die damit verbundene Erwärmung verursachen eine frühere Vegetationsphänologie, die die Sommerbodenfeuchtigkeit verringert, was wiederum die durch die globale Erwärmung verursachten Sommerhitze Extremereignisse weiter verstärkt“, sagt Co-Autor Josep Peñuelas vom Nationalen Forschungsrat Spaniens. Allerdings gilt dies nicht überall und für alle Typen der Vegetation, wie die Forscher betonen. So ergab ihre Studie, dass intensiv landwirtschaftlich bewirtschaftete Flächen diesem allgemeinen Trend nicht folgen – unter anderem, weil dort häufig künstlich bewässert wird.

Eine weitere Ausnahme ist Mittelsibirien: Zwar ergrünt auch dort die Pflanzenwelt inzwischen deutlich früher als noch vor Jahrzehnten, trotzdem aber sind die Böden im Sommer sogar eher feuchter als noch zuvor. Der Grund dafür sind die atmosphärischen Strömungen: „Der im Frühjahr über Europa zusätzlich an die Atmosphäre abgegebene Wasserdampf wird durch Westwinde nach Sibirien transportiert“, erklären die Forscher. „Dieser importierte Niederschlag befeuchtet die lokalen Böden und gleicht so das Feuchtigkeitsdefizit durch das frühe lokale Ergrünen aus.“ Nach Ansicht der Wissenschaftler demonstrieren ihre Ergebnisse zum einen die komplexen Wechselwirkungen zwischen Biosphäre und Atmosphäre, die beim Klimawandel zum Tragen kommen. Zum anderen zeigt dies, dass die Effekte nicht immer nur lokal oder regional sein müssen.

Quelle: Universität Augsburg; Fachartikel: Science Advances, doi: 10.1126/sciadv.aax0255

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