Der Klimawandel hat weltweit zu zunehmend extremen Wetterereignissen geführt. NIBIO-Forscher Pål Thorvaldsen gehört zu den vielen Wissenschaftlern, die an einem großen internationalen Dürreexperiment teilgenommen haben, das von der University of Michigan, USA, initiiert wurde. Er erklärt, dass der Klimawandel zu häufigeren kurzfristigen extremen Dürren führen könnte.
„Bisher konnte es alle 100 Jahre zu kurzfristigen extremen Dürren kommen. Einigen Klimaszenarien zufolge können wir in Zukunft damit rechnen, dass sie alle fünf bis zehn Jahre passieren“, sagt der Forscher.
Die Wissenschaftler untersuchten von Gras und Sträuchern dominierte Ökosysteme – beides wichtige Weideflächen für Nutztiere. Die Ergebnisse zeigen, dass das Pflanzenwachstum bei kurzfristiger extremer Dürre im Grasland im Vergleich zu Gebieten mit mäßiger Dürre um satte 60 % zurückging.
„Es ist besorgniserregend, einen so drastischen Rückgang des Pflanzenwachstums in Ökosystemen zu beobachten, die für die Nahrungsmittelproduktion so wichtig sind“, bemerkt Thorvaldsen.
Wichtig, um das Austrocknen der Weiden zu verhindern
Die Wissenschaftler untersuchten weltweit 170 Standorte. Die Ergebnisse zeigten einen deutlichen Rückgang der Pflanzenproduktion in den untersuchten Ökosystemen nach einem Jahr extremer Dürre.
„Nach nur einem Jahr zeigten die Ergebnisse einen Rückgang der Biomasse in den von Gras dominierten Ökosystemen um fast 40 %. Das ist fast das Doppelte des Rückgangs, der in den von Sträuchern dominierten Ökosystemen beobachtet wurde, wo ein Rückgang von etwa 20 % zu verzeichnen war. Das ist ziemlich viel.“ „Das ist ernst für Landwirte, die für ihre Tiere auf Weiden angewiesen sind“, sagt Thorvaldsen.
„Es scheint von Vorteil zu sein, einen Strauch- oder Baumanteil auf Weiden zu haben. Das wirkt sich auf das Mikroklima aus und reduziert die Strahlung.“
Obwohl in allen wichtigen Agrarregionen Norwegens selten extreme Dürreperioden gleichzeitig auftreten, glaubt der Forscher, dass der Zugang zu Bewässerungssystemen wichtig werden könnte, um die Nahrungsmittelversorgung in Zukunft sicherzustellen.
Die Verhinderung der Austrocknung dieser Ökosysteme ist für die globale Nahrungsmittelproduktion, aber auch für die Klimabilanz von entscheidender Bedeutung.
„Weltweit bedecken die von uns untersuchten Ökosysteme zwischen 30 % und 40 % der Erdoberfläche und speichern mehr als 30 % des Kohlenstoffspeichers der Erde. Die Pflanzenproduktion ist einer der Schlüsselfaktoren im Kohlenstoffkreislauf. Wenn die Pflanzenproduktion reduziert wird, weniger.“ CO2 wird aus der Atmosphäre aufgenommen“, erklärt der Forscher.
„Zu verstehen, wie Pflanzen und Ökosysteme auf den Klimawandel reagieren, wird für die Zukunft äußerst wichtig sein.“
Die norwegischen Küstenheiden vertragen Trockenheit gut
Das norwegische Forschungsteam war für sechs Standorte im ganzen Land verantwortlich. Bei allen handelte es sich um Weidegebiete mit Küstenheiden, in denen Heidekraut, ein immergrüner Zwergstrauch, vorherrschte. An jedem Standort stellten die Forscher neun Käfige mit den Maßen 3,5 x 3,5 Meter auf. Drei der Käfige waren offene Kontrollfelder ohne Dach. Die anderen sechs Käfige hatten Dächer mit Kunststoffplatten mit Öffnungen zwischen den einzelnen Platten. In drei Käfigen bedeckten die Kunststoffplatten 60 % des Daches und in drei Käfigen bedeckten die Platten 90 % des Dachs.
Diese transparenten Dächer wurden 80 cm über dem Boden errichtet, um Licht und Luft an die Pflanzen zu lassen. Aufgrund des Eindringens von Feuchtigkeit aus der Umgebung wurde die Bodenfeuchtigkeit mithilfe von Bodenfeuchtemessgeräten gemessen.
„Die Ergebnisse der norwegischen Küstenheiden zeigten, dass sie überraschend resistent gegen Dürre sind. Nach drei Jahren Dürreexperimenten konnten wir keine Veränderungen in der Pflanzenzusammensetzung feststellen – selbst in Gebieten, die extreme Dürre simulierten, wo wir die Niederschläge um 90 % reduzierten. Wir fanden auch keine signifikante Verringerung der Produktivität“, sagt Thorvaldsen.
„Wir konnten sehen, dass die Pflanzen im Herbst viel früher durch Trockenheit beschädigt wurden und verdorrten. Aber als der Frühling kam, waren die Pflanzen wieder genauso stark.“
Das norwegische Projekt wurde um weitere drei Jahre verlängert und nun beginnt das Forschungsteam nach sechs Jahren extremer Dürre mit der Analyse des gesamten Datensatzes.
Bereitgestellt vom Norwegischen Institut für Bioökonomieforschung