Mehrjährige Gräser sind im Südwesten der USA wirtschaftlich und biologisch wichtig, die Häufigkeit dieser Pflanzen kann sich jedoch im Laufe der Zeit dramatisch ändern. Es besteht die Sorge, dass Rückgänge bei Gräsern immer häufiger auftreten. Warum sich die Grasbedeckung verändert, ist jedoch kaum verstanden.
Wissenschaftler am Jornada Experimental Range und Army Research Laboratory des ARS in New Mexico nutzten 100 Jahre Messungen des mehrjährigen Graswachstums an ihrem Standort für Langzeit-Agroökosystemforschung, um herauszufinden, wie das Klima abrupte Veränderungen in der Grasbedeckung steuert. Die Studie zeigte, dass es sowohl Phasen extremen Verlusts als auch Erholung gegeben hat.
Die Langzeitdatensätze, die bis ins Jahr 1915 zurückreichen, wurden kürzlich zur Erstellung von Modellen verwendet, um die Korrelation zwischen mehreren Zeitskalen von Klimaschwankungen und der Dynamik von Grasbedeckung, Landdegradation und Landwiederherstellung zu verstehen.
„Wir haben die jahrelange Dynamik der Grasgemeinschaft in Korrelation zu Klimatreibern wie der El Niño-Southern Oscillation, der North Atlantic Oscillation und dem Pacific Decadal Oscillation Index modelliert. Wir haben festgestellt, dass die Variationen der mehrjährigen Grasbedeckung im 20. Jahrhundert eng mit dem Klimawandel verbunden waren.“ „Pazifischer dekadischer Oszillationsindex“, sagte die Forschungsökologin Erica M. Christensen.
Die Pazifische Dekadenoszillation (PDO) ist ein Phänomen, bei dem es Schwankungen im Ozean und in der Atmosphäre gibt, die sich auf die Temperatur- und Niederschlagsmuster in der Region auswirken. Dieser Index durchläuft zwei Phasen – eine positive und eine negative –, die jeweils etwa 20 bis 30 Jahre dauern.
Dem Modell zufolge gedeihen Gräser in einer positiven PDO-Phase gut, und mit der Rückkehr einer positiven PDO-Phase in den kommenden Jahren könnten sich Möglichkeiten für eine Zunahme der Grasbedeckung ergeben.
Jüngste Beobachtungen deuten jedoch darauf hin, dass die Bodendegradation, einschließlich des Vordringens von Sträuchern und der damit verbundenen Bodenerosion oder erhöhten Temperaturen, die erwartete Zunahme der Grasbedeckung mit gU verhindern könnte.
Das Wissenschaftlerteam hofft, dass Landverwalter die Vorhersagen dieser Modelle nutzen können, um Wiederherstellungsmaßnahmen so zu planen, dass sie mit der positiven PDO-Phase zusammenfallen.
„Die nächste positive PDO-Phase könnte die beste Gelegenheit sein, in Wiederherstellungsmaßnahmen wie die Entfernung von Sträuchern oder den Erosionsschutz zu investieren, damit Gräser von relativ günstigen Bedingungen profitieren können“, sagte Forschungsleiter Brandon Bestelmeyer.
Der Artikel wird in der Zeitschrift veröffentlicht Ökologie.
Mehr Informationen:
Erica M. Christensen et al., Abrupte Übergänge in einem Wüstengrasland im Südwesten der USA im Zusammenhang mit der Pazifischen Jahrzehntsoszillation, Ökologie (2023). DOI: 10.1002/ecy.4065