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Wie Kohlendioxid auf das Wachstum von Pflanzen wirkt

Bekannter Maßen benötigen Pflanzen für ihren Stoffwechsel Kohlendioxid. Daher müssten sich ein höherer Kohlendioxidgehalt in der Erdatmosphäre und gleichzeitig höhere Temperaturen grundsätzlich positiv auf das Wachstum von Pflanzen auswirken, Blattwachstum und damit auch Ernteerträge von Nutzpflanzen müssten zunehmen.

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Künstlich erhöhte Kohlendioxid-Werte werden auch in Wäldern simuliert: wie hier in einem Testgebiet mit bis zu 30 Metern Durchmesser und 20 Meter hohen Gasausströmern.
(Bild: FACE -- Brookhaven National Laboratory)

Forscher untersuchen in jahrelangen, besonders aufwändigen Freilandexperimenten unter technisch kontrollierten Bedingungen, wie höhere Kohlendioxidwerte tatasächlich auf verschiedene Pflanzenarten wirken. Nur so lässt sich herausfinden, ob nicht weitere Faktoren den positiven Effekt beeinflussen.

Ändert sich das Klima, ändern sich neben den Temperaturen oft auch andere Klimaelemente, etwa die Niederschlagsmenge. Trockenheit kann hier ein wesentlicher Faktor sein, der dazu führt, dass Jungpflanzen, aber auch ältere Pflanzen eingehen.

Tatsächlich lagern fast alle Pflanzen aber bei höheren Kohlendioxidwerten mehr Kohlenstoff in ihren Geweben ein, die Pflanzenmasse nimmt zu. Zumindest wenn genügend Nährstoffe vorhanden sind, besonders Stickstoff.

Gleichzeitig auftretende hohe Ozonwerte zum Beispiel können den Wachstumsschub aber abbremsen oder gar negativ auf das Wachstum wirken.

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Testcontainer in einer Studie zu Sumpfgebieten
(Bild: Smithsonian Environmental Research Center)

Schädlinge und Unkräuter sind ein weiterer Einflussfaktor. Bei veränderten Wachstumsbedingungen werden Pflanzen einerseits teilweise anfälliger gegen Schädlinge und Krankheiten, andererseits begünstigen die neuen Umweltbdingungen nicht selten die Ausbreitung von Schädlingen und auch bisher vor Ort nicht bekannten Krankheiten und Unkräutern.

Da die Rückkopplungen so komplex sind, liegen bisher keine eindeutigen Ergebnisse vor, bzw. die Ergebnisse sind je nach Pflanzenart und Wachstumsort so unterschiedlich, dass sich kein Trend erkennen lässt.

Die Forscher hoffen in den nächsten Jahren exaktere Vorhersagen treffen zu können, wenn die Versuche länger gelaufen sind.

Quellen:

  • S.D. Wullschleger, M. Strahl: Klimawandel im Freilandexperiment. SdW 07/2010, 80ff.

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