Wissen-News Jena-Experiment: Pflanzenvielfalt macht Bodentemperatur stabiler
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07. Dezember 2023, 13:52 Uhr
Je größer die Pflanzenvielfalt, desto besser kann der Boden darunter extreme Temperaturschwankungen ausgleichen. Diese Puffer-Eigenschaft der Pflanzen hat das seit 20 Jahren laufende "Jena-Experiment" gezeigt.
Es ist eine natürliche Lösung zur Abschwächung von Auswirkungen des Klimawandels wie extremen Wetterereignissen, die in der neuen Studie aufgezeigt wird. Eine Forschungsgruppe von mehreren wissenschaftlicher Einrichtungen in Mitteldeutschland (u.a. Universität Leipzig, Friedrich-Schiller-Universität Jena, Deutsches Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung Halle-Jena-Leipzig / iDiv) fand heraus, dass eine vielfältige Pflanzenwelt als Puffer gegen Schwankungen der Bodentemperatur wirkt. Dieser Puffer wiederum kann einen entscheidenden Einfluss auf wichtige Ökosystemprozesse haben.
Die Ergebnisse basieren auf einem riesigen Datensatz, der von 2004 bis 2021 im sogenannten Jena-Experiment, einem groß angelegten Grasland-Biodiversitätsexperiment gesammelt wurde. Das Versuchsgelände umfasst 80 Parzellen mit unterschiedlicher Pflanzenvielfalt von einer bis zu 60 Arten. Parzellen mit gänzlich unbepflanztem Boden und mit unkontrolliertem Bewuchs lieferten wichtige Vergleichswerte. Die Bodentemperatur wurde in fünf und 15 Zentimetern Tiefe über 18 Jahre hinweg minütlich aufgezeichnet. In diesem langen Zeitraum waren auch Extremwetterereignisse wie lange Dürreperioden, ein Hochwasser und extrem kalte Frühlinge vertreten, was die Erkenntnisse besonders wertvoll macht.
Besonders stark untersucht wurde die Temperatur des Bodens in Parzellen mit 60 verschiedenen Pflanzenarten gegenüber Parzellen mit Monokulturen und gegenüber gänzlich unbepflanzten Flächen. Es stellte sich heraus, dass an heißen Sommertagen in den 60-Arten-Parzellen eine um durchschnittlich 5,04 Grad Celsius niedrigere Bodentemperatur herrschte als bei unbebauten Flächen. Monokulturen schafften nur einen etwa halb so großen Kühlungseffekt. An kalten Wintertagen sorgte die Artenvielfalt für 1,48 Grad Celsius mehr Wärme, etwa fünfmal so viel wie die Monokulturen. Die Auswirkungen verstärkten sich mit zunehmendem Alter der Versuchsgemeinschaften und waren gerade unter härtesten klimatischen Bedingungen wie sengend heißen Tagen und trockenen Jahren noch prägnanter.
In Graslandschaften der gemäßigten Zonen und darüber hinaus könnte die durch die Pflanzenvielfalt bewirkte Stabilisierung der Bodentemperatur entscheidend sein, um negative Auswirkungen extremer klimatischer Ereignisse abzuschwächen. Dazu gehört auch der Abbau von Kohlenstoff im Boden und dessen Freisetzung in die Atmosphäre. "Unsere Forschung zeigt die bemerkenswerte Fähigkeit der Pflanzenvielfalt, als Schutzschild gegen die Auswirkungen des Klimawandels zu wirken. Sie erinnert uns eindringlich daran, wie wichtig es ist, die biologische Vielfalt in unseren Ökosystemen zu erhalten und zu fördern, um die Umwelt zu schützen und eine nachhaltige Zukunft zu sichern", sagt Nico Eisenhauer, Biologie-Professor, Leiter der Studie und Sprecher des Jena-Experiments.
Link zur Studie
Die Studie "Enhanced stability of grassland soil temperature by plant diversity" ist im Journal "Nature Geoscience" erschienen.
rr
