Bei schwindenden Wasservorräten kommt es auf den Zeitpunkt des Niederschlags an

Eine neue Studie von UC Riverside zeigt, dass es nicht darauf ankommt, wie viel zusätzliches Wasser Sie Ihren Pflanzen geben, sondern wann Sie es geben.

Dies gilt insbesondere in der Nähe von Palm Springs, wo das Forschungsteam künstlichen Regen erzeugte, um die Auswirkungen auf Pflanzen über einen Zeitraum von zwei Jahren zu untersuchen. Diese Region hat sowohl Winter- als auch Sommerwachstumszeiten, die beide zunehmend von Dürren und gelegentlich extremen Regenereignissen betroffen sind.

Normalerweise beginnen einige Wildblumen und Gräser in der Wüste im Dezember zu wachsen und sind im Juni abgestorben. Eine zweite Pflanzengemeinschaft treibt im Juli aus und blüht im August. Dazu gehören die Wildblumen, die in „Super-Blüte“-Jahren eine äußerst beliebte Touristenattraktion darstellen.

„Wir wollten verstehen, ob eine Jahreszeit empfindlicher auf den Klimawandel reagiert als eine andere“, sagte Marko Spasojevic, UCR-Pflanzenökologe und Hauptautor der Studie. „Wenn wir eine Zunahme oder Abnahme der Sommer- oder Winterregen sehen, wie wirkt sich das auf das Ökosystem aus?“

Das Team beobachtete, dass Pflanzen im Sommer mehr wachsen, wenn sie zusätzlich zu den natürlichen Niederschlägen zusätzliches Wasser erhalten. Im Winter war dies jedoch nicht der Fall.

„Im Wesentlichen bringt uns das Hinzufügen von Wasser im Sommer mehr für unser Geld“, sagte Spasojevic.

Ihre Ergebnisse sind in a beschrieben Papier veröffentlicht in der Zeitschrift Elementa der University of California.

Im Laufe der Studie beobachtete das Team 24 Grundstücke im Boyd Deep Canyon Desert Research Center in der Gegend von Palm Desert. Einige der Parzellen bekamen den Regen ab, der auf natürliche Weise fiel. Andere wurden bedeckt und durften nur in einer Saison Regen erhalten. Eine dritte Gruppe von Parzellen erhielt zusätzlich gesammeltes Regenwasser.

Während das Hinzufügen von Wasser im Sommer zu einer höheren Pflanzenbiomasse führte, erhöhte es im Allgemeinen nicht die Vielfalt der wachsenden Pflanzen, stellten die Forscher fest. Abnehmende Niederschläge hingegen wirkten sich sowohl im Sommer als auch im Winter negativ auf die Pflanzen aus, können aber in den folgenden Nebensaisons zu etwas stärkerem Wachstum führen.

Die Auswirkungen der Arbeit gehen über das Lernen hinaus, wenn zusätzliche Wasserressourcen verwendet werden könnten, um Pflanzen einfach beim Wachsen zu helfen. Ganze Tiergemeinschaften sind von diesen Pflanzen abhängig. Sie sind entscheidend für Bestäuber wie Bienen und Schmetterlinge und spielen eine große Rolle bei der Kontrolle der Erosion und der Bodenbewegung durch Wind.

„Studien wie diese sind entscheidend für das Verständnis der komplexen Auswirkungen des Klimawandels auf Trockenlandökosysteme“, sagte Darrel Jenerette, UCR-Landschaftsökologe und Co-Autor der Studie.

Wüstenpflanzen spielen auch eine wichtige Rolle bei der Entfernung von Kohlendioxid und Stickstoff aus der Atmosphäre, um sie als Brennstoff für das Wachstum zu verwenden. Mikroben, die im Boden leben, können den von Pflanzenwurzeln freigesetzten Kohlenstoff und Stickstoff nutzen und ihn dann zurück in die Atmosphäre schicken, wo er das Klima beeinflussen kann.

„Trockengebiete bedecken ungefähr ein Drittel der Landoberfläche, sodass selbst kleine Änderungen in der Art und Weise, wie sie Kohlenstoff oder Stickstoff aufnehmen und abgeben, große Auswirkungen auf unsere Atmosphäre haben könnten“, sagte Peter Homyak, UCR-Umweltwissenschaftler und Co-Autor der Studie.

Da das Team diese Forschung in den nächsten Jahren fortsetzt, erwarten sie Veränderungen im Kohlenstoff- und Stickstoffkreislauf des Bodens, da Pflanzen bereits von Änderungen der saisonalen Niederschläge betroffen sind, wie diese Studie zeigt.

„Können Änderungen der Niederschlagsmuster die Rückkopplung zwischen Pflanzen und Mikroben verändern, den in Böden eingeschlossenen Kohlenstoff destabilisieren und mehr davon in die Atmosphäre abgeben? Wir arbeiten daran, das herauszufinden“, sagte Homyak.