Wissenschafterinnen und Wissenschafter analysierten für die weitverzweigte, im Fachjournal "Science" erschienene Arbeit die Produktivität in 74 Gras- oder Busch- bzw. Strauchland-Ökosystemen unter verschiedenen Trockenheitsszenarien. Diese Systeme bedecken rund 40 Prozent der Landfläche der Erde. Das Team um Studien-Erstautor Timothy Ohlert von der Colorado State University (USA) schreibt, dass davon auszugehen ist, dass "extreme, aufeinanderfolgende Dürrejahre, einschließlich Megadürren", mit dem Klimawandel zukünftig zunehmen werden. Vor diesem Hintergrund arbeiten weltweit Teams daran herauszufinden, wie sich Pflanzen und Böden unter solchen Szenarien verändern und wo die Grenzen der möglichen Anpassung liegen.
"International Drought Experiment" läuft auch in Österreich
In Österreich tut dies etwa eine Gruppe um den Ökologen Michael Bahn von der Universität Innsbruck. So laufen beispielsweise seit einigen Jahren Versuche etwa an der Forschungsanstalt Raumberg-Gumpenstein in der Steiermark oder im Tiroler Stubaital, in deren Rahmen die kombinierte Auswirkung von Dürre, Klimaerwärmung und einer erhöhten Konzentration von CO2 in der Luft untersucht wird.
Systematische Messungen bei ähnlichen Aufbauten - oft werden hier Mini-Ökosysteme einfach überdacht und für bestimmte Zeiträume vom Regen abgeschnitten - wurden nun im "International Drought Experiment" (IDE) zusammengefasst und ausgewertet. Bahn und Kollegen sind zwar auch am IDE beteiligt, die Daten aus Österreich gingen jedoch nicht direkt in die aktuelle Publikation ein, weil die Langzeitexperimente hierzulande einem etwas anderen Protokoll folgen, wie der trotzdem an der Arbeit beteiligte Uni-Innsbruck-Forscher der APA mitteilte. Hierzulande zeige sich bereits, "dass Dürreereignisse häufiger und intensiver auftreten, besonders in trockeneren Regionen des Ostens und Südens sowie in Teilen der Alpen, wie etwa in einigen Gebieten des Tiroler Oberlands".
Viele Systeme auch recht widerstandsfähig
Den naheliegenden Schluss, dass die Ökosysteme durch zunehmend intensivere Dürren ihre Funktionsfähigkeit mitunter schon recht rasch einbüßen können, untermauern die Forschenden nun mit neuen Daten. Viele der untersuchten Systeme zeigten sich vor allem im ersten Jahr einer mittelschweren bis schweren Dürre deutlich beeinträchtigt, auf diesen relativ starken "Funktionsverlust" folgte dann eine Phase, in der dieses reduzierte Niveau zumindest beibehalten werden konnte. Die Ökosysteme konnten sich also ein Stück weit akklimatisieren, schreiben die Forschenden. "Im Gegensatz dazu führt eine Dürrezunahme historisch gesehen extreme Werte zu einem kumulativen Funktionsverlust im Laufe der Zeit", heißt es weiter. Das Ökosystem ist dann also zusehends am absteigenden Ast.
Unter diversen Trockenheitsszenarien kam es auch zu Verschiebungen der Zusammensetzung der Pflanzenarten. Manche Ökosysteme, vor allem jene in Zonen, die nicht von übermäßigem Niederschlag geprägt sind, kamen allerdings erstaunlich gut mit mehrjährigen Dürren zurecht, wie das Team festhält.
Manche Ökosysteme vermutlich mit "ungewisser Zukunft"
Die Erkenntnis, dass es mit dem Zustand des Gras- und Buschlandes bei extremer Dürre aber recht rapide bergab gehen kann, deute mit Bedacht auf den Klimawandel "auf eine ungewisse Zukunft dieser Ökosysteme hin" und bedrohe "ihre langfristige Stabilität sowie die von ihnen bereitgestellten Ökosystemleistungen". Als "besonders alarmierend" sehen die Wissenschafter die Reduktion der Produktivität um 160 Prozent an, die gemessen wurde, wenn vier extreme Dürrejahre aufeinander folgten, heißt es in der Arbeit. "Unsere Daten zeigen, dass die Intensität einer Dürre entscheidend ist, und dass sich der Effekt nochmals deutlich verstärkt, wenn extreme Dürre wiederholt auftritt", so Bahn, der in dem Zusammenhang für eine Begrenzung des Temperaturanstieges plädiert.
(S E R V I C E - https://dx.doi.org/10.1126/science.ads8144)