Grünland könnte unter künftigen Dürrebedingungen viermal mehr Kohlenstoff aufnehmen

Laut einer bahnbrechenden Studie, die in der Zeitschrift Science Advances veröffentlicht wurde, stehen Grasflächen auf der ganzen Welt einer erheblichen Bedrohung ihrer Fähigkeit gegenüber, Kohlendioxid in der Zukunft aufzunehmen. Forscher der Universität Innsbruck haben herausgefunden, dass die Kohlenstoffabsorptionsfähigkeit von Grasflächen unter prognostizierten zukünftigen Klimabedingungen - einschließlich steigender CO2-Werte, erhöhter Temperaturen und längerer Dürre - im Vergleich zum aktuellen Niveau um das Vierfache sinken könnte. Diese Enthüllung stellt lange gehaltene Annahmen in der Klimawissenschaft in Frage, wie Ökosysteme gleichzeitig auf mehrere Umweltstressoren reagieren.

Die Studie wurde über zwei Jahre mit speziell entwickelten Ökosystemkammern durchgeführt, die zukünftige Klimaszenarien simulieren. Diese Kammern ermöglichten es den Wissenschaftlern, den Fluss von Kohlendioxid und Wasser in einer Graslandschaft zu kontrollieren und zu messen. Durch die Kombination von drei wichtigen Klimavariablen - erhöhtem atmosphärischen CO2, Erwärmung und Dürre - wollten die Forscher verstehen, wie diese Faktoren interagieren und kritische ökologische Prozesse wie Photosynthese, Atmung und Wasserhaushalt beeinflussen.

Traditionell haben Klimamodelle die Auswirkungen einzelner Klimafaktoren getrennt behandelt und davon ausgegangen, dass ihre kombinierten Auswirkungen grob additiv sind. Die Ergebnisse dieser Studie deuten jedoch etwas anderes darauf hin. Wenn erhöhte CO2-Werte und Erwärmung kombiniert werden, scheinen ihre Auswirkungen auf die Pflanzenphysiologie und die Funktion des Ökosystems sich gegenseitig zu verstärken, anstatt sich einfach zu summieren. Wenn Dürre in diesen Mix eingeführt wird, werden die negativen Auswirkungen auf die Kohlenstoffaufnahme unverhältnismäßig schwerwiegend.

Michael Bahn, Professor für Ökologie und leitender Forscher des Projekts, erklärte, dass während höhere CO2-Spiegel in der Regel Pflanzen dazu ermutigen, Wasser zu speichern, die durch den Klimawandel verursachten Temperaturerhöhungen den Wasserbedarf der Pflanzen erheblich erhöhen.

Wenn die Reaktionen der Ökosysteme auf den Klimawandel komplexer und weniger vorhersehbar sind als bisher angenommen, könnten die aktuellen Prognosen über die Rolle der terrestrischen Ökosysteme bei der Eindämmung der Treibhausgasemissionen zu optimistisch sein.

Diese Studie wurde in der Steiermark in Österreich durchgeführt, wo das Forschungsteam ein einzigartiges experimentelles Setup nutzte, das es ihnen ermöglicht, mehrere Klimavariablen gleichzeitig zu manipulieren und zu überwachen. Solche umfassenden, multivariablen Studien sind aufgrund der Komplexität und Ressourcenintensität, die für ihre Durchführung erforderlich sind, weltweit selten. Die Erkenntnisse aus dieser Forschung liefern ein klareres Bild davon, wie Grasland - ein wichtiger Bestandteil der Biosphäre der Erde - auf den vielfältigen Druck eines sich verändernden Klimas reagieren wird.

Währenddessen werden in ganz Europa extreme Hitzewellen und Dürren immer häufiger und schwerwiegender. Italien beispielsweise erlebt eine zunehmende ökologische und landwirtschaftliche Krise, da der Po schnell austrocknet und die Ernte und die Nahrungsmittelversorgung bedroht. Der Flussfluss ist dramatisch zurückgegangen, wobei in einigen Abschnitten ein Volumenrückgang von durchschnittlich 1.500 Kubikmetern pro Sekunde im Juni auf unter 300 Kubikmeter pro Sekunde zu verzeichnen ist. Salziges Meerwasser ist entlang des Po-Deltas ins Landesinnere eingedrungen und stellt eine ernsthafte Bedrohung für die Landwirtschaft in der Region dar.

Die Landwirte kämpfen darum, ihre Ernten vor dem Eindringen von Salzwasser zu schützen, und die Produktion von Parmesankäse, einem berühmten Produkt der Region, steht vor potenziellen Störungen.

Die Hitzewelle hat seit Anfang Juni mehr als 1.300 Menschenleben gefordert, wobei die Weltgesundheitsorganisation sie als "stille Mörderin" bezeichnet hat.

Überall in Europa leben Millionen von Menschen unter extremen Hitzewarnungen, bei denen die Temperaturen häufig 35 Grad Celsius überschreiten. Wissenschaftler betonen, dass solche extremen Wetterverhältnisse vor nur 50 Jahren fast unmöglich gewesen wären, was das beschleunigte Tempo des Klimawandels unterstreicht. Die Europäische Zentralbank warnt davor, dass die wirtschaftlichen Auswirkungen dieser klimatischen Extreme tiefgreifend sein könnten, wobei die Landwirtschaft in stark betroffenen Regionen möglicherweise bis zu 7,6 Prozentpunkte jährlichen Wachstums verlieren könnte.

Da die Häufigkeit und Intensität von Hitzewellen weiter zunimmt, wird die Notwendigkeit aktualisierter Klimamodelle immer dringender. Die Ergebnisse der österreichischen Studie unterstreichen die Notwendigkeit, komplexe, miteinander wechselwirkende Klimafaktoren in Vorhersagemodelle zu integrieren. Ohne dies zu tun, besteht die Gefahr, die Schwere zukünftiger Klimawirkungen sowohl auf natürliche Systeme als auch auf menschliche Gesellschaften zu unterschätzen.