Extremwetter verschiebt den blühzeitpunkt von pflanzen

Eine große Trockenheit verändert die Natur so stark wie ein Jahrzehnt Klimaerwärmung

Diese Pressemitteilung ist verfügbar auf Englisch.

Bayreuth/Leipzig. Extremwetterereignisse haben größere Auswirkungen auf die Flora als bisher angenommen. Ein Monat Trockenheit verschiebt den Zeitpunkt der Blüte von Grünland- und Heidepflanzen in Mitteleuropa um durchschnittlich 4 Tage. Damit entspricht ein so genanntes 100-jähriges Dürre-Ereignis etwa einem Jahrzehnt Klimaerwärmung. Der Blühzeitraum eines wichtigen Frühblühers, des Gewöhnlichen Hornklees (Lotus corniculatus), wurde durch Starkregen sogar um mehr als einen Monat verkürzt und um knapp einen Monat verfrüht. Zu diesem Ergebnis kommt eine Studie der Universität Bayreuth und des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ).

Die Forscher hatten bei ihrem Experiment auf Versuchsflächen in Bayreuth künstlich Starkregen und Trockenheit erzeugt. Die Auswirkungen auf zehn verschiedene Pflanzenarten wurden zwei Jahre lang beobachtet. Mit dem Klimawandel werden solche extremen Wettereignisse in Häufigkeit und Stärke zunehmen. Dies birgt ein Risiko für Tier-Pflanze-Interaktionen und ökologische Serviceleistungen. So ist es denkbar, dass durch extreme Wetterereignisse die Synchronisation zwischen blühenden Pflanzen und blütenbesuchenden Insekten entkoppelt wird und der Evolutionsrhythmus außer Takt gerät, da die Aktivität blütenbestäubender Insekten eher durch Temperatur- als durch Niederschlagsveränderungen bestimmt wird, schreiben die Forscher im Fachblatt Global Change Biology.

Verschiebungen im Blühzeitpunkt von Pflanzen gelten als eines der deutlichsten Anzeichen für die globale Erwärmung. So hatten andere Studien bereits gezeigt, dass sich der Beginn des Frühlings seit 1960 auf der Nordhalbkugel im Schnitt um 2,5 Tage pro Jahrzehnt verschoben hat. Obwohl Prognosen wie der IPCC-Report 2007 mit einer deutlichen Zunahme von Extremwetterereignissen rechnen, sind die Auswirkungen solcher Ereignisse auf die Ökologie bisher wenig erforscht.

Die Wissenschaftler um Prof. Anke Jentsch errichteten deshalb im Ökologisch-Botanischen Garten Bayreuths ein Versuchsfeld, um die Auswirkungen von Extremwetterereignissen wie Trockenheit oder Starkregen zu erforschen. Das Gebiet liegt mit Durchschnittswerten von 8.2 Grad Celsius und 724 Millimeter Jahresniederschlag in der Übergangszone zwischen Ozean- und Kontinentalklima. Je einhundert Pflanzen von weit verbreiteten Arten wie zum Beispiel Wolliges Honiggras (Holcus lanatus), Spitzwegerich (Plantago lanceolata) und Heidekraut (Calluna vulgaris) wurden auf dreißig der vier Quadratmeter großen Versuchsflächen gepflanzt. Durch Planendächer simulierten die Forscher eine extreme Trockenperiode von 32 Tagen und durch künstliche Beregnung eine extreme Regenzeit von 170 Millimeter Niederschlag über 14 Tage hinweg, was einem lokalen 100-jährigen Extremereignis entsprich. Beide Simulationen entsprechen den historischen Höchstwerten von Bayreuth, die im Sommer 1976 und 1977 gemessen wurden.

Zwei Jahre lang wurden die Flächen beobachtet und der Zeitpunkt der Blüte aller Pflanzen registriert. Dabei stellte sich heraus, dass zwei Wochen Starkregen die Blütezeit durchschnittlich um 3 bis 5 Tage, für einen wichtigen Frühjahrsblüher sogar um 37 Tage verkürzte und um 26 Tage verfrühte. Der Zeitpunkt der Blüte änderte sich jedoch nicht. Ganz anders dagegen bei einer langen Trockenperiode von einem Monat: Durchschnittlich blühten die Pflanzen insgesamt vier Tage länger und auch vier Tage eher. "Eine einzelne extreme Trockenheit kann also für die Pflanzenblüte ähnliche Auswirkungen haben wie ein Jahrzehnt globale Erwärmung", erläutert Anke Jentsch. "Der Klimawandel mit häufigeren Extremwetterereignissen wird weitreichende Konsequenzen für die Ökosysteme und die Interaktionen zwischen Arten haben."

Publikation:

Anke Jentsch, Juergen Kreyling, Jegor Boettcher-Treschkow and Carl Beierkuhnlein (2008):
Beyond gradual warming: extreme weather events alter flower phenology of European grassland and heath species. Global Change Biology
doi: 10.1111/j.1365-2486.2008.01690.x
www3.interscience.wiley.com/journal/121448202/abstract

Weitere fachliche Informationen:

Prof. Anke Jentsch
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ)/ Universität Bayreuth
Telefon: (0341) 235-2100, (0921) 552290
http://www.ufz.de/index.php?de=1921

Dr. Jürgen Kreyling
Universität Bayreuth/ Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ)
Telefon: (0921) 552256
Dr. Jürgen Kreyling (Uni Bayreuth): http://www.bitoek.uni-bayreuth.de/biogeo/de/mitarbeiter/mit/mitarbeiter_detail.php?id_obj=25760
Dr. Jürgen Kreyling (UFZ): http://www.ufz.de/index.php?de=5151

Weiterführende Links:

Forschungsprojekt EVENT: http://www.old.uni-bayreuth.de/departments/biogeo/de/forschung/klimafolgen/deutsch.htm

Mehr zum Thema Biodiversität finden Sie in einer Spezialausgabe des UFZ-Newsletters zur 9. Vertragsstaatenkonferenz der Konvention zur Biologischen Vielfalt (COP9), die im Mai 2008 in Bonn stattgefunden hat:
www.ufz.de/index.php?de=16853

Das Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung - UFZ wurde 1991 gegründet und beschäftigt an den Standorten Leipzig, Halle/S. und Magdeburg rund 900 Mitarbeiter. Es erforscht die komplexen Wechselwirkungen zwischen Mensch und Umwelt in genutzten und gestörten Landschaften, insbesondere dicht besiedelten städtischen und industriellen Ballungsräumen sowie naturnahen Landschaften. Die Wissenschaftler des UFZ entwickeln Konzepte und Verfahren, die helfen sollen, die natürlichen Lebensgrundlagen für nachfolgende Generationen zu sichern.

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