Der Klimapuffer wird schwächer

Das globale Pflanzenwachstum leidet zunehmend durch Dürre und Hitzewellen. Dadurch geht die CO2-Aufnahme der Vegetation zurück, was wiederum den Klimawandel verstärkt. Auch die Landwirtschaft ist negativ betroffen.


Weideland
Viehweide im US-Bundesstaat Wyoming: Vor allem Grünland und Ackerflächen nehmen durch Wetterextreme deutlich weniger CO2 auf. (Foto: Mark Gocke/​Wyoming Game and Fish Department/​USDA)

Pflanzen sind genauso wie die Ozeane ein wichtiger Puffer im Klimasystem. Sie nehmen durch Fotosynthese bis zu 30 Prozent der von Menschen verursachten jährlichen CO2-Emissionen auf.

Und die erhöhten CO2-Konzentrationen in der Luft verstärken diese Wirkung sogar, weil sie das Wachstum der Pflanzen zusätzlich antreiben, wobei das "C" – der Kohlenstoff – in der Biomasse gespeichert wird. Die CO2-Aufnahme der Vegetation hat sich aufgrund des Klimawandels messbar erhöht.

Die Pflanzen bremsen also bisher den Klimawandel. Allerdings: Diese wichtige Funktion der Vegetation ist gefährdet, und zwar durch vermehrte Extremwetterereignisse.

Vor allem Hitzewellen und Dürren spielen hier eine Rolle, weil sie das Wachstum einbrechen lassen. Eine neue internationale Studie zeigt nun, dass gerade in den nördlichen Breitengraden Phasen stockenden Pflanzenwachstums um rund zehn Prozent häufiger vorkommen vor als noch in den 1980er Jahren.

Ökosysteme würden zunehmend anfälliger für Dürren und Hitze, fand das Forschungsteam heraus. Das habe negative Auswirkungen für die CO2-Aufnahme durch Pflanzen sowie auf die Landwirtschaft. Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift Nature Climate Change veröffentlicht.

Als besonders drastisches Beispiel führt das Team unter Leitung des Geografen David Gampe von der Universität Augsburg die Dürre- und Hitzewelle an, die Europa im Jahr 2003 erlebte. Damals hat sich das Pflanzenwachstum um 30 Prozent vermindert, wodurch eine CO2-Senkenwirkung von vier Jahren in dieser Region zunichtegemacht wurde. Aber auch die Tropenwälder haben bereits einen Teil ihrer Pufferwirkung eingebüßt.

Europa, Nordamerika und Amazonien besonders betroffen

Das Team analysierte die sogenannte Bruttoprimärproduktion (BPP), die angibt, wie groß der Eintrag von Kohlenstoff in ein Ökosystem durch Fotosynthese ist. Sprich: wie stark Pflanzen wachsen, indem sie CO2 aufnehmen. Die Forscher identifizierten die 1.000 größten negativen BPP-Ausschläge im Zeitraum von 1982 bis 2016 und ordneten sie Klima-Extremereignissen zu.

Ergebnis: Vor allem die nördlichen mittleren Breiten, unter anderem Europa und Zentral-Nordamerika, weisen eine deutliche Zunahme der negativen BPP-Extreme (um fast elf Prozent) auf. Zudem haben sich die Monate mit außergewöhnlich verringertem Pflanzenwachstum durch BPP-Extreme von Juni/Juli zu Juli/August verschoben.

In den tropischen Regionen ist vor allem das Amazonasgebiet betroffen.

Die Untersuchung zeigte, dass die Phasen mit verringertem Pflanzenwachstums zu rund 70 Prozent direkt auf Dürren und Hitzewellen zurückgingen. Der Rest könnte durch indirekte Folgen wie Feuer, Schädlingsbefall oder Wind verursacht worden sein, wie Gampe und Kollegen schreiben.

Es zeigte sich zudem, dass die Zunahme der Wetterextreme und der negativen BPP-Phasen quasi im Gleichschritt stattfand. Vor allem Grasflächen und Ackerland waren betroffen, Waldflächen weniger.

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