Folgen der Klimaerwärmung: noch dramatischer als bisher berechnet
Internationale Nature-Studie zeigt, dass Pflanzen im Frühjahr immer früher wachsen, dadurch im Jahresverlauf aber nicht mehr, sondern eher weniger CO2 aus der Atmosphäre gebunden wird.
Augsburg/Leeds/Wien/WB/KPP – Der Klimawandel beeinflusst das Pflanzenwachstum – der Wachstumsschub im Frühling beginnt immer früher. Bisher dachte man, dass dieses Phänomen den Klimawandel verlangsamt, weil dadurch mehr Biomasse produziert und Kohlenstoff aus der Atmosphäre gebunden wird. Wie nun mit Hilfe von Satellitendatenauswertungen gezeigt werden konnte, trifft das aber nicht zu, im Gegenteil: In vielen Gegenden führt ein vorverlegter Frühling sogar zu einer verringerten Biomasseproduktion im folgenden Sommer und Herbst. Es wird dadurch also eher weniger als – wie bislang angenommen – mehr CO2 aus der Atmosphäre gebunden. „Dass sich die Anfänge und Enden der Wachstumsperioden in den nördlichen Ökosystemen verschieben, wussten wir bereits“, erklärt Buermann. Die Winter werden kürzer, die Pflanzen werden früher grün. Was das allerdings für Auswirkungen auf das Pflanzenwachstum und den CO2-Kreislauf über die gesamte Wachstumsperiode hinweg hat, war bisher nicht klar. Nun ist es zum ersten Mal gelungen, die Auswirkungen dieses Effekts auf hemisphärischem Maßstab zu untersuchen. Möglich wurde das mit Hilfe von Satellitendaten: „Wir haben Satellitenbilder aus den letzten dreißig Jahren analysiert – der gesamte Globus nördlich des 30. Breitengrades wurde untersucht, von Südeuropa und Japan bis zu den Tundra-Regionen im hohen Norden“, berichtet Buermann. Dort, wo viel Vegetation vorhanden ist, wird grünes Licht stark absorbiert, infrarotes Licht hingegen wird stark reflektiert. „Daraus", so Buermann, "lässt sich rund um den Erdball Punkt für Punkt bestimmen, wie viel Photosynthese stattfindet und wie viel Biomasse produziert wird." Diese aufwändigen Datenanalysen wurden an der Universität Leeds in Großbritannien und an der TU Wien durchgeführt, zusätzlich waren auch Forschungsgruppen aus den USA und mehreren anderen Ländern beteiligt. Wenn das Frühlingswetter früher beginnt, liegt die Vermutung nahe, dass die Pflanzen länger Zeit zum Wachsen haben, mehr Biomasse produzieren und somit auch mehr Kohlenstoff aus der Atmosphäre binden. Doch das ist nicht der Fall: Die Daten zeigen zwar, dass die Nordhalbkugel im Frühling tatsächlich grüner wird, wenn es besonders warm ist. Doch dieser Effekt kann sich im Sommer und im Herbst umkehren, sodass insgesamt durch die Erwärmung sogar weniger Biomasse entsteht. Das kann unterschiedliche Gründe haben: Das verstärkte Pflanzenwachstum im Frühling kann den Wasserbedarf und die Verdunstung erhöhen, sodass die Bodenfeuchte sinkt und die Pflanzen dann später im Jahr nicht mehr genügend Wasser zur Verfügung haben. Möglicherweise haben bestimmte Pflanzen auch eine natürlich vorgegebene Wachstumsdauer, die sich auch durch früheren Wachstumsbeginn nicht verlängern lässt. „Diese Mechanismen sind kompliziert und regional unterschiedlich“, sagt Mitautor Dr. Matthias Forkel von der TU Wien. „Doch unsere Daten zeigen eindeutig, dass im Durchschnitt die Produktivität der Pflanzen in Jahren mit warmem Frühling abnimmt. Die bisherigen Klimamodelle berücksichtigen zwar das Pflanzenwachstum, aber diesen Effekt hatten sie bisher nicht vorhergesagt. Sie müssen daher angepasst werden." Und Buermann ergänzt: „Leider verändern sich dadurch die Klimaprognosen in eine unerfreuliche Richtung. Wir müssen davon ausgehen, dass die Folgen der Klimaerwärmung dadurch noch dramatischer sein werden als bisher berechnet.“ Wolfgang Buermann, Matthias Forkel, Michael O'Sullivan, Stephen Sitch, Pierre Friedlingstein, Vanessa Haverd, Atul K. Jain, Etsushi Kato, Markus Kautz, Sebastian Lienert, Danica Lombardozzi, Julia E. M. S. Nabel, Hanqin Tian, Andrew J. Wiltshire, Dan Zhu, William K. Smith & Andrew D. Richardson: Widespread seasonal compensation effects of spring warming on northern plant productivity, Nature 562, 110-114 (2018), https://www.nature.com/articles/s41586-018-0555-7, DOI http://doi.org/10.1038/s41586-018-0555-7 Prof. Dr. Wolfgang Buermann ... ist seit dem 1. Oktober 2018 neuer Inhaber des Lehrstuhls für Physische Geographie mit Schwerpunkt Klimaforschung am Institut für Geographie der Universität Augsburg. Er kommt von der University of Leeds, an der er seit 2012 als Associate Professor of Land Surface/Vegetation Modelling an der School of Earth and Environment forschte und lehrte. Weitere Stationen seines wissenschaftlichen Werdegangs waren die University of California, Los Angeles (2005 bis 2012) und die University of California, Berkeley (2002 bis 2005). Studiert hat der heute 51-Jährige Geowissenschaftler an der University of Connecticut (MSc in Physics 1997), in Geographie promoviert hat Buermann 2002 an der Boston University. Das Spektrum seiner Forschungsschwerpunkte reicht vom Klimawandel über Ökosysteme, den Kohlenstoffkrauslauf und die Biodiversität bis zu Satelliten-Erdbeobachtungen.
"Die bisher verwendeten Klimamodelle müssen also angepasst werden, die Lage des Weltklimas ist noch angespannter als bisher gedacht", so bringt Prof. Dr. Wolfgang Buermann, der Hauptautor der jetzt im Wissenschaftsjournal Nature veröffentlichten Studie, deren zentrales Ergebnis auf den Punkt. Buermann ist zum 1. Oktober 2018 von der School of Earth and Environment der University of Leeds als neuer Inhaber des Lehrstuhls für Physische Geographie mit Schwerpunkt Klimaforschung an die Universität Augsburg gewechselt.
Satellitendaten: Wie grün ist die Erde?
Punkt für Punkt rund um den Erdball
Grüner Frühling – trockener Sommer/Herbst
Klimawandel mit noch heftigeren Folgen
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