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Wie extreme Dürren Grasland beeinträchtigen
30.07.2024 Die Klimaerwärmung wird verstärkt zu Trockenheit führen. Eine globale Studie mit BFH-Beteiligung untersuchte die Folgen von Dürren für Grasland. Das Ergebnis: Das Pflanzenwachstum nimmt stärker ab als erwartet.
Warum hat sich die BFH am Forschungsprojekt zur Auswirkung von Dürren beteiligt?
Wegen des Klimawandels wird es weltweit häufiger zu stärkeren Trockenperioden kommen. Bisher sind extreme Dürren statistisch nur einmal pro hundert Jahre aufgetreten, künftig könnten sie möglicherweise alle zwei bis fünf Jahre vorkommen.
Da starke Dürren bis anhin selten gewesen sind, waren sie kein grosses Thema in der Forschung. Entsprechend fehlten Informationen darüber, welche Schäden diese Wetterphänomene an Grasland anrichten können. Eine globale Studie wollte die Wissenslücke schliessen. Da die beiden BFH-Mitarbeitenden Andreas Stampfli und Michaela Zeiter seit Jahren Veränderungen der Biodiversität im Schweizer Grasland untersuchen, lag ihr Mitwirken an der weltweiten Studie wie auf der Hand.
Die Resultate der Studie deuten darauf hin, dass die globalen Auswirkungen von Dürren bisher unterschätzt wurden.
Wie sind die Forschenden bei der Studie vorgegangen?
Auf allen Kontinenten mit Ausnahme der Antarktis simulierten die Forschungsteams während eines Jahres eine Dürre. Dabei wendeten sie ein einheitliches Verfahren an.
In der Schweiz führten Andreas Stampfli und Michaela Zeiter die Feldexperimente in Thun durch. Sie überdachten sechs von zwölf gleich grossen Wiesenflächen mit Plexiglas-Lamellen, wodurch ein Drittel weniger Regen auf den Boden gelangen konnte.
Dadurch reduzierten die Forschenden den Niederschlag an diesem Standort exakt um die Differenz zwischen dem mittleren Jahresniederschlag und dem Niederschlag des trockensten Jahres der letzten hundert Jahre. Vor und während der simulierten Trockenheit erfassten sie die Artenvielfalt und die Funktion des Ökosystems.
Zu welchen Ergebnissen ist die Studie gekommen?
Die Ergebnisse sind erschreckend: Extreme Dürren, auch wenn sie kurzfristig sind, schränken das Pflanzenwachstum um rund 60 Prozent stärker ein als gewöhnliche Dürren. Das Wachstum der Pflanzen ist eine grundlegende Funktion eines Ökosystems. Die Resultate der Studie übertreffen bei Weitem das Ausmass von bisher dokumentierten Ertragsverlusten im Grasland. Sie deuten darauf hin, dass die globalen Auswirkungen von Dürren bisher unterschätzt wurden.
Grasland und Buschsteppen bedecken mehr als 40 Prozent der eisfreien Landflächen auf der Erde. Gehen Pflanzenwachstum und -erträge durch häufiger auftretende starke Trockenheit derart massiv zurück, kann dies längerfristig die Lebensgrundlage von Mensch und Tier gefährden.
Welches war die grösste Herausforderung, die es im Projekt zu überwinden galt?
Die koordinierte und einheitliche Auswertung von Daten aus hundert Feldexperimenten war anspruchsvoll. Sie wurde den Forschenden dadurch erleichtert, dass sie über standardisierte Methoden und einen konkreten Plan verfügten, wie die Experimente durchzuführen waren. Für die beiden Schweizer Beteiligten der BFH war die Akquise der Forschungsmittel im Bereich der freien Grundlagenforschung die grösste Herausforderung.
Die Auswirkungen von Dürren lassen sich mit zwei grundlegenden Massnahmen abmildern.
Welchen Nutzen hat das Forschungsprojekt für die Gesellschaft?
Die sich verändernden klimatischen Bedingungen werfen für die Landwirtschaft existenzielle Fragen auf. Die Studie liefert wertvolle Grundlagen für die genaue Bewertung der Widerstandsfähigkeit der Ökosysteme gegen den Klimawandel, aus denen sich Empfehlungen für eine nachhaltige Bewirtschaftung von landwirtschaftlichen Flächen bei zunehmender Trockenheit ableiten lassen. Damit unterstützt sie die Ziele einer nachhaltigen Entwicklung.
Was könnte getan werden, um die Folgen von Dürren zu mildern?
Die Auswirkungen von Dürren lassen sich mit zwei grundlegenden Massnahmen abmildern. Zum einen sollte artenreiches Grasland erhalten oder vermehrt wiederhergestellt werden, denn Flächen mit einer höheren Biodiversität sind weniger anfällig auf Trockenheit. Zum andern könnte die Landwirtschaft das Wasserspeichervermögen der Böden besser berücksichtigen oder vermehrt robustere Pflanzen kultivieren, beispielsweise solche mit langen Wurzeln, die auch tiefer liegendes Wasser erreichen können.
Mehr über das Projekt und die BFH-Expert*innen dahinter
An der Studie zu Auswirkungen von Dürren auf Vegetation und Ökosysteme nahmen Forschende rund um den Globus teil.
In der Schweiz führten Andreas Stampfli und Michaela Zeiter das Projekt durch. Sie sind als wissenschaftliche Mitarbeitende an der Hochschule für Agrar-, Forst- und Lebensmittelwissenschaften (HAFL), einem Departement der BFH, tätig.
Beide interessieren sich für das Zusammenleben der Arten in Wiesen und die Einflüsse von Landnutzung und Klimawandel auf das Ökosystem. Andreas Stampfli leitet zudem die Forschungsgruppe Graslandökologie der BFH.
Dieser Artikel erschien zuerst im Anzeiger Region Bern. Er ist Teil einer Serie, in der Forschungsprojekte der Berner Hochschulen vorgestellt werden.
