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Wie reagiert subarktisches Grasland auf die Erwärmung der Erde? © Andreas Richter
Wie reagiert subarktisches Grasland auf die Erwärmung der Erde? © Andreas Richter

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Ökosysteme in Böden schaffen Anpassung an Klimaerwärmung nicht

09.12.2019

Seit mehr als 50 Jahren beobachten Forscher in Island die Erwärmung von Böden aufgrund geothermischer Aktivität. Dieses natürliche Experiment lässt Rückschlüsse auf Veränderungen durch den Klimawandel zu. Ein Wissenschafterteam berichtet im Fachblatt "Nature Ecology and Evolution", dass sich unter diesen Umständen zwar ein neues Gleichgewicht, nicht aber eine echte Anpassung einstellt.

An einer Stelle auf der Insel im Nordatlantik wird beobachtet, wie subarktisches Grasland auf die Erwärmung der Erde regiert. Die über viele Jahre hinweg gesammelten Daten zum dortigen Ökosystem, das sich aus mehr als 120 Pflanzen, Mikroorganismen oder Tieren zusammensetzt, hat das Wissenschafterteam unter der Leitung von Tom Walker von der ETH Zürich und früherem Postdoc am Department für Mikrobiologie und Ökosystemforschung der Universität Wien nun ausgewertet.

Veränderungen über Jahre beobachtet

Durch die besonderen Umstände vor Ort lassen sich Veränderungen über mehrere Jahrzehnte hinweg nachvollziehen, heißt es in einer Aussendung der Uni Wien. Im Gegensatz dazu laufen Erwärmungsexperimente üblicherweise lediglich über fünf bis 15 Jahre, was auch daran liege, dass es kaum Forschungsförderung für längerfristige Studien gebe. Außerdem würden solche Untersuchungen meistens nur die Reaktionen von wenigen Arten gleichzeitig berücksichtigen.

Das Team, an dem auch Andreas Richter von der Uni Wien, sowie Kollegen vom Internationalen Institut für angewandte Systemanalyse (IIASA) in Laxenburg bei Wien und von der Universität Innsbruck beteiligt waren, ging in der aktuellen Arbeit der Frage nach, welche Auswirkungen einerseits über einen kürzeren Zeitraum von fünf bis acht Jahren und andererseits über mehr als 50 Jahre festzustellen sind. Dabei zeigte sich, dass die jahrzehntelange Erwärmung das Ökosystem aus seinem Gleichgewicht gebracht hat: "Verringerter Artenreichtum, geänderte Artenzusammensetzung, eine deutlich geringere Biomasse und drastisch weniger Kohlenstoffspeicherung im Boden waren die Folge", so Richter. Hier werde klar, "dass sich natürliche Ökosysteme mit langfristiger Erwärmung permanent verändern und sich eben nicht in einer Art und Weise an erhöhte Temperaturen anpassen, dass nach einer initialen Veränderung alles wieder 'beim Alten' ist".

Reaktionen auf verschiedenen Zeitebenen unterschiedlich

Darüber hinaus wurde greifbar wie unterschiedlich die Effekte auf den verschiedenen Zeitebenen ausfielen. "Etwa drei Viertel der von uns untersuchten Prozesse zeigten eine deutlich andere Reaktion nach fünf bis acht Jahren Erwärmung als nach mehr als 50 Jahren", sagte Walker. Auf Modellrechnungen zur Klimaentwicklung umgelegt bedeute dies, dass die Auswirkungen der langfristigen Bodenerwärmung mit den unterschiedlichen Daten auch sehr unterschiedliche Ergebnisse mit sich brächten, so die Wissenschafter. Überdies werde vor allem über den langen Messzeitraum klar, welche Umwälzungen schon eine Zunahme der Temperatur von nur einem Grad Celsius mit sich bringen könne - selbst wenn es etwa nach rund acht Jahren noch danach aussehe, dass sich die Kohlenstoffspeicherung unter diesen Umständen kaum verändert.

Um tatsächlich belastbare Befunde über langfristige Auswirkungen der Klimaerwärmung auf derartige Böden zu erhalten, brauche es folglich auch Untersuchungen über längere Zeiträume. Dafür müssten Fördergeber aber auch die Strukturen schaffen, so die Wissenschafter. Richter: "Gesellschaftliche Anpassungsstrategien laufen nämlich ins Leere, wenn wir nicht voraussagen können, wie sich Klimaerwärmung auf unsere Natur auswirken wird."

Service: https://dx.doi.org/10.1038/s41559-019-1055-3

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