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Die Auswirkungen von Hitze auf das Wurzelwachstum von Pflanzen untersucht Doktorand Philipp Dehn mit Hilfe einer Spezialapparatur auf dem Freigelände der Klimafolgen-Forschungsstation in Leihgestern.

Wissenschaft

Forscher erkunden Folgen hoher CO2-Konzentration auf Grünland und Landwirtschaft

Dieser Supersommer rückt das Thema Klimawandel ins Bewusstsein der Öffentlichkeit. Gießener Forscher haben ihn schon seit 20 Jahren im Fokus – und in dieser Zeit überraschende Erkenntnisse gewonnen.

Auf einem Feld mitten in Hessen hat sich der Klimawandel schon vor 20 Jahren bemerkbar gemacht. Eine Extraportion Kohlendioxid (CO2) weht dort seit 1998 über eine Versuchsanlage voller Gräser. Mit ihrem Langzeit-Experiment in Linden wollen Wissenschaftler der Universität Gießen einen Blick in unsere Klima-Zukunft werfen und insbesondere herausfinden, welche Folgen eine hohe CO2-Konzentration in der Atmosphäre auf Grünland und Landwirtschaft hat. Mittlerweile ist klar: Die Natur verhält sich teils anders als erwartet – was negative Effekte noch verstärken könnte.

„Wir haben wirklich überraschende Erkenntnisse gewonnen“, sagt Studienleiter Christoph Müller. Vermutet hatten die Forscher des Instituts für Pflanzenökologie, dass die Gräser wegen des Dünge-Effektes von Kohlendioxid besser wachsen und mehr Ertrag abwerfen. Das tun sie zwar auch – aber nur in Jahren mit durchschnittlichen Temperaturen und Niederschlägen. Ist es heiß und trocken so wie derzeit, profitieren die Pflanzen nicht mehr.

Ein Problem, denn: „Dieser Sommer, über den jeder jammert, dass er so heiß ist, wird nach den derzeitigen Prognosen in 20 Jahren der Normalsommer sein“, erklärt Müller. „Das heißt aber auch, dass es dann auch Sommer geben kann, die noch heißer sind.“

Die Wissenschaftler fanden noch etwas heraus: Bei einer erhöhten CO2-Konzentration in der Luft wird die Qualität des Grünlandes, das ja meist als Viehfutter dient, schlechter. Offenbar schaffen es die Pflanzen unter diesen Bedingungen nicht mehr, dem Boden ausreichend Nährstoffe zu entziehen, wie Müller erklärt. Sein Kollege Gerald Moser erläutert, was das bedeutet: „Die Kuh muss, damit sie genauso viel Milch gibt, mehr fressen. Und wenn sie mehr frisst, produziert sie mehr Methan.“ Auch das ist, wie CO2, ein klimaschädliches Gas.

Die Versuchsanlage in Linden besteht aus mehreren kreisrunden Feldern, so dass die Wissenschaftler verschiedene Werte messen und vergleichen können. Nach Angaben der Universität Gießen ist die Anlage derzeit eine der weltweit am längsten laufenden ihrer Art. In einigen Kreisen wachsen die Gräser unter den aktuellen Bedingungen heran. Auf den übrigen Parzellen simulieren die Forscher die erwartete, künftige Situation. Dort reichern sie die Luft mit CO2 an, in einer Konzentration, die 20 Prozent über dem aktuellen Wert liegt. „Laut allen Prognosen werden wir das auf jeden Fall erreichen, das werden wir etwa zur Mitte des Jahrhunderts alle erleben“, sagt Müller.

Jeden Tag spuckt die Versuchsanlage rund 80 000 Messwerte aus – eine einzigartige Datensammlung. Diese Zahl veranschaulicht, mit welch komplexem System es die Forscher zu tun haben. In dem nicht nur Klimagase, Temperaturen oder Pflanzeneigenschaften eine Rolle spielen, sondern vor allem auch die Mikroorganismen und Pilze im Erdreich. „Darüber wissen wir noch viel zu wenig“, sagt Müller. So haben die Forscher auch noch keine genaue Erklärung für eine weitere Beobachtung: Bei einer erhöhten CO2-Konzentration entweichen aus dem Boden mehr der Treibhaus-Gase Methan und insbesondere Lachgas als normalerweise. Das könnte dem Klimawandel weiteren Rückenwind geben.

Solche und andere Forschungsarbeiten zu den Folgen der Erderwärmung sind aus Sicht des Hessischen Bauernverbandes dringend nötig. „Die Landwirte haben ihre Erfahrungswerte, sie können aber keine Forschung betreiben“, sagt Sprecher Bernd Weber. Häufig werde zudem auf die Auswirkungen für das Getreide fokussiert. Grünland sei aber ebenfalls ein wichtiger Faktor für die Landwirtschaft. So bekommen derzeit die Viehbauern die wochenlange Hitze und Trockenheit zu spüren. Die ausgedörrten Wiesen und Weiden werfen kaum Erträge ab, was für Futterknappheit sorgt. Die Bauern müssen nun Tierfutter zu hohen Preisen zukaufen.

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