Schöne warme Welt?

Forscher berechnen die Auswirkungen des Klimawandels auf das Pflanzenwachstum und zeigen, dass sich die Produktivität der Pflanzen nicht wie bisher angenommen erhöhen, sondern verringern wird, wenn sich die Welt zu stark erwärmt.

Sonne, Wärme, Palmen: Manch einer träumt sicherlich davon, dass uns der Klimawandel in Zukunft solche Szenarien statt der typisch mitteleuropäischen unterkühlten und verregneten Sommer liefern könnte. Auch in wissenschaftlichen Kreisen tauchen immer wieder Studien auf, die positive Aspekte in der steigenden CO₂-Konzentration und der wärmer werdenden Welt betonen. Denn mehr CO₂ und höhere Temperaturen bewirken ein stärkeres Wachstum der Pflanzen. Mehr Pflanzenwachstum führt zu größeren Erntemengen und mehr Lebensmitteln für die Weltbevölkerung. Dass diese Rechnung so nicht aufgeht, zeigt eine neue Studie, die sich intensiver mit den Auswirkungen von Temperatur, Sonneneinstrahlung und Niederschlag auf die Pflanzenwelt im Zuge des Klimawandels befasst hat.

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Steigende Temperatur führt zu weniger Wachstum

Um zu beurteilen, inwieweit der Klimawandel das Pflanzenwachstum fördert oder behindert, ermittelten die Forscher zunächst die für das Pflanzenwachstum günstigen Bedingungen wie geeignete Temperaturen, Niederschlagsmenge und Dauer der Sonneneinstrahlung. Daraus ermittelten sie die Grenzbereiche, in denen das Wachstum schwächer wird oder sogar aufhört. Auf dieser Grundlage wurden pro Region die Tage, an denen Pflanzenwachstum stattfinden kann, ermittelt und auf verschiedene Klima-Szenarios für das Jahr 2100 übertragen (jeweils mit CO₂-Konzentrationen von 400, 530 und 930 ppm, analog zum 5. Sachstandsbericht des IPCC).

Gewinner wären nach diesen Szenarien die kühl-gemäßigten Breiten und damit Länder wie China, Russland und Kanada, die von der Zunahme von frostfreien Tagen (um bis zu 7 Prozent) profitieren würden. Verlierer wären die Tropen, wo besonders die steigenden Temperaturen über die für das Pflanzenwachstum förderlichen Grenzwerte kämen. Betrachtet man nur die steigende Temperatur, so käme es durch die negative Entwicklung in den Tropen global zu einer Abnahme von 26 Prozent der Tage, an denen Pflanzenwachstum stattfinden könnte (bei 930 ppm CO₂ im Jahr 2100). Betrachtet man alle drei Parameter, käme es zu einer Abnahme von 11 Prozent. In den nördlichen „Gewinnerregionen“ würden Perma- bzw. Dauerfrostböden auftauen und die dort fixierte Biomasse würde mineralisiert werden. Die Folgen sind massive Treibhausgasfreisetzungen, welche die Temperaturerhöhungen weiter antreiben würden.

Überhitzte Tropen

In den Tropen konnten die Forscher je nach Szenario eine Abnahme der für das Pflanzenwachstum günstigen Tage von drei Wochen (400 ppm) bis zu drei Monaten (930 ppm) errechnen. Ursache ist neben den steigenden Temperaturen auch eine Abnahme der Niederschläge. Das würde zu einem vermehrten Absterben der Regenwälder führen, was wiederum weitere Effekte nach sich zieht, wie zum Beispiel eine veränderte Zusammensetzung der Lebensgemeinschaften mit Auswirkungen auf die Nahrungsketten. Zudem könnte eine erhöhte Atmung der Pflanzen durch die hohen Temperaturen zusätzlich zu einer vermehrten Freisetzung von CO₂ führen.

3,4 Milliarden Menschen betroffen

Wo die Pflanzenwelt betroffen ist, da ist auch der Mensch betroffen. Die Forscher betrachteten daher die Auswirkungen ihrer Szenarien auf die in den jeweiligen Regionen lebenden Menschen: Wie stark sie vom Klimawandel betroffen sein werden, wie sehr sie von den Pflanzen abhängig sind und wie gut sich die dortigen Gesellschaften an Veränderungen anpassen können.

Während sich bei einer CO₂-Konzentration von 400 ppm keine großen Veränderungen zum Status Quo ergaben, könnten bei einer CO₂-Konzentration von 930 ppm bis zu 3,4 Milliarden Menschen vom Rückgang des Pflanzenwachstums betroffen sein, davon wären 2,9 Milliarden stark abhängig von Pflanzen und 2,1 Milliarden leben ohnehin schon in armen Ländern. Besonders betroffen wäre ein Großteil der Länder in Afrika, Asien, Ozeanien sowie einige Staaten in Amerika. Gewinner wären auch hier Länder der kühl-gemäßigten Zone, wie zum Beispiel Skandinavien.

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Schnelles Handeln verhindert das Schlimmste

Diese Ergebnisse stehen zum Teil in starkem Kontrast zu anderen Modellen, bei denen ein großer Zuwachs an Biomasse aufgrund der erhöhten CO₂-Konzentrationen prognostiziert wird. Hier fehlt es aber oftmals an der Betrachtung anderer wichtiger Parameter, die auf das Pflanzenwachstum negativ einwirken können, wie zu hohe Temperaturen und Niederschlagsdefizite. Zudem beeinflussen die in Zukunft vermutlich vermehrt auftretenden klimatischen Extremereignisse wie Dürren oder Hitzewellen das Pflanzenwachstum zusätzlich negativ.

Die Ergebnisse zeigen außerdem, dass der Klimawandel besonders diejenigen treffen wird, die bereits am Existenzminimum leben und stark von der sie umgebenden Pflanzenwelt abhängig sind. Besonders schlimm wird es, wenn der CO₂-Ausstoß weitergeht wie bisher. Die Forscher weisen darauf hin, dass es bei einer CO₂-Konzentration von 400 ppm (etwas weniger als der aktuelle Wert) kaum größere Auswirkungen durch den Klimawandel geben wird. Das unterstreicht einmal mehr, wie wichtig es ist, jetzt zu handeln.