Pflanzen auf der Flucht

Der Klimawandel lässt die Temperaturen weltweit ansteigen und bringt damit auch Pflanzen ins Schwitzen. Viele Gewächse reagieren mit einer Flucht in kältere, höher gelegene Regionen. Andere Pflanzen hingegen wandern bergab. Warum Pflanzen so unterschiedlich reagieren, haben Wissenschaftler genauer untersucht.

Die Wanderung der Pflanzen

Bislang gingen Wissenschaftler davon aus, dass Pflanzen im Zuge der Klimaerwärmung in immer höhere Lagen ziehen, um den steigenden Temperaturen zu entgehen. In Kalifornien fanden Forscher nun Beweise dafür, dass einige Pflanzen im Zuge des 20. Jahrhunderts trotz wärmerer Temperaturen den Abstieg in noch niedrigere, wärmere Gebiete wagten. 

Die Forscher verglichen Standortdaten von 64 Pflanzenarten in Nordkalifornien aus den 1930er-Jahren mit ihrem Verbreitungsgebiet im Zeitraum 2000 bis 2005. Im Durchschnitt liegt das Verbreitungsoptimum dieser Pflanzen heute um etwa 80 Meter niedriger als in den 1930er Jahren. Lediglich einige Pflanzen waren in höhere Regionen geflüchtet. Die Mehrzahl wanderte bergab. 

Bedeutender Wasserkreislauf

Den Grund hierfür vermuten die Wissenschaftler in den zeitgleich angestiegenen Niederschlägen. So wurde das Klima in Nordkalifornien im untersuchten Zeitraum nicht nur um 0,6 Grad Celsius wärmer, es regnete auch mehr. Diese Wetterbedingungen erlaubten es den Pflanzen, in wärmeren Regionen zu überleben. Zwar stieg mit den Temperaturen auch der Wasserbedarf der Pflanzen, da sie mehr Wasser an die Luft abgaben (Transpiration). Durch die höheren Niederschläge konnte dieser Wasserbedarf jedoch wieder ausgeglichen werden. 

Für die Verbreitung der Pflanzenarten spiele der Wasserkreislauf oft eine größere Rolle als die Temperatur, so die Wissenschaftler. Relevant sei vor allem das sogenannte klimatische Wasserdefizit, also das Verhältnis zwischen der Wasserverdunstung und dem Niederschlag. Sinkt das klimatische Wasserdefizit, so erwarten die Forscher Wanderungsbewegungen von Pflanzen in tiefere beziehungsweise feuchtere Regionen.  Ziel dieser Migration seien vor allem Regionen, in denen die verfügbare Wassermenge so stark zunimmt, dass sie den „Durst“ der Pflanzen übersteigt.

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Auf der Suche nach dem Optimum

Die Pflanzen ziehen jedoch nur so weit bergab bis sie ihr Optimum für das klimatische Wasserdefizit erreicht haben. So seien nach den analysierten Daten im Schnitt etwa ähnlich viele Pflanzen in feuchtere und in trockenere Regionen gewandert. Auch seien mehr Pflanzen in wärmere, als in kältere Regionen gezogen. Die Optimaltemperatur der Pflanzengesellschaften hat sich dabei leicht erhöht - sowohl wegen der Klimaerwärmung als auch durch die Pflanzenwanderung.

Auch in vielen Regionen Europas, Asiens und Nordamerikas (oberhalb von 45 Grad nördlicher Breite)  wurden in den vergangenen Jahren neben steigenden Temperaturen auch steigende Niederschlagsmengen gemessen. Die Ergebnisse der Wissenschaftler zeigen, dass Pflanzen vielfältige Anpassungsstrategien an veränderte Klimabedingungen entwickelt haben. Bei einer gleichzeitigen Zunahme von Temperatur und Niederschlag können Gewächse somit sogar in noch wärmere Gebiete wandern. 

Für einen besseren Schutz bedrohter Arten

Die Studienergebnisse verweisen auf die große Bedeutung der Niederschlagsmenge für die Bewertung und Prognose der Auswirkungen des Klimawandels auf die Vegetation. Die primäre Betrachtung steigender Durchschnittstemperaturen fasst zumindest für Pflanzen zu kurz. Hier gilt es, die Interaktion komplexer Umweltdaten in die Betrachtungen und Zukunftsmodelle zu integrieren, um valide Aussagen treffen zu können. Gelingt es der Wissenschaft die Klimafolgen auf Flora und Fauna besser zu verstehen, so können hierdurch auch die Strategien zum Schutz bedrohter Tier- und Pflanzenarten verbessert werden. Aber auch für unsere Nutzpflanzen ergeben sich komplexere Züchtungsziele, die zum Beispiel Temperaturtoleranzbereiche sowie Wasseraufnahme, Speicherung und Nutzung gleichermaßen betrachten. Durch die Komplexität sei jedoch noch viel Grundlagenforschung nötig, betonen die Wissenschaftler.