Ein Verlust der Pflanzenvielfalt hat Folgen für das Ernährungssystem der Menschen. Die Entwicklung könnte dazu führen, dass Grasländer wie Wiesen und Weiden weltweit im Jahr 2050 rund 15 Prozent weniger CO₂ durch Photosynthese aufnehmen als bei erhaltener Vielfalt. In besonders stark betroffenen Regionen könnte der Unterschied bis zu 50 Prozent betragen – und das schon in einem Szenario, in dem die Erwärmung auf unter zwei Grad begrenzt bleibt. Zu diesen Ergebnissen kommt eine neue Studie des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) und der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU), die aktuell in der Fachzeitschrift PNAS veröffentlicht wurde.
Vielfalt von Weide und Wiese
„Durch den Klimawandel können Pflanzen, die heute eine Weide oder Wiese prägen, an Produktivität verlieren. Bleibt die Pflanzenvielfalt erhalten, können andere Pflanzen wichtiger werden, etwa weil sie mit Trockenheit besser zurechtkommen und ihre Rolle übernehmen“, erklärt Stephen Wirth, PIK-Forscher und Erstautor der Studie, laut Mitteilung des PIK Es gehe um mehr als eine geringere Photosyntheseleistung: Der Verlust von Pflanzenvielfalt schwäche auch die Futtergrundlage für Weidetiere. Dies könne die Lebensgrundlage der Menschen gefährden, die von Weidewirtschaft leben. Die Böden würden weniger Kohlenstoff speichern und könnte damit weniger gut zum Klimaschutz beitragen, so Wirth.
Dass Pflanzenvielfalt die Leistungsfähigkeit von Grasländern unterstützt, ist aus lokalen Experimenten bekannt. Die Studie untersucht erstmals mit einem globalen Vegetationsmodell, wie sich der Verlust dieser Vielfalt unter Klimawandel auf die CO₂-Aufnahme und die Kohlenstoffspeicherung im Boden auswirkt. Mit einem Computermodell verglichen die Forschenden, wie sich Grasländer mit erhaltener und stark verringerter Pflanzenvielfalt entwickeln. Sie nahmen einen extremen Verlust der Pflanzenvielfalt an, um dessen mögliche Folgen zu untersuchen. Dabei untersuchten sie zwei Klimaszenarien mit einer globalen Erwärmung von unter zwei beziehungsweise etwa vier Grad.
Deutliche Unterschiede bis 2050
Bei einer Erwärmung von unter zwei Grad nehmen Grasländer mit stark reduzierter Vielfalt im Jahr 2050 weltweit etwa 11 Milliarden Tonnen weniger CO₂ pro Jahr durch Photosynthese auf als bei erhaltener Vielfalt. Diese geringere jährliche Aufnahme wäre vergleichbar mit dem Verlust einer durchschnittlich produktiven Graslandfläche ungefähr von der Größe der arktischen Tundra. Auch die Böden speichern dem Modell zufolge dann weniger Kohlenstoff.
Besonders große regionale Unterschiede zeigen sich bis 2050 in vielen tropischen und subtropischen Regionen. Dort nehmen Grasländer mit stark verringerter Vielfalt bis zur Hälfte weniger CO₂ auf als bei erhaltener Vielfalt. Wie stark Grasländer von Vielfalt profitieren, ist nicht überall gleich, betont Susanne Rolinski, PIK-Forscherin und Ko-Autorin der Studie: „In einzelnen Regionen können die verbleibenden Pflanzen den Verlust anderer Typen ausgleichen oder die Produktivität kann sogar steigen. Weltweit überwiegen jedoch in beiden Klimaszenarien die Vorteile erhaltener Vielfalt.“ Die genaue Größenordnung ist den Forschenden zufolge mit Unsicherheiten verbunden, da das Modell die Eigenschaften und Wechselwirkungen der Pflanzen vereinfacht abbildet.
Überweidung vermeiden
„Um die Produktivität von Grasländern im Klimawandel zu erhalten, brauchen wir eine Bewirtschaftung, die bestehende Vielfalt langfristig bewahrt und Überweidung vermeidet“, sagt Friedhelm Taube, CAU-Forscher und Ko-Autor der Studie. „Die Agrarpolitik sollte Landwirtinnen und Landwirte dabei unterstützen, ihre Betriebe entsprechend an den Klimawandel anzupassen. So können wir die Lebensgrundlagen der Menschen stärken, die von der Weidewirtschaft abhängig sind, besonders im globalen Süden.“
Deutschland betroffen
Für den Verlust der Pflanzenvielfalt spielen Wiesen und Weiden eine besonders große Rolle. Grünland umfasst in Deutschland knapp fünf Millionen Hektar und damit mehr als ein Viertel der landwirtschaftlich genutzten Fläche. Nach Angaben des Bundesamts für Naturschutz ist mehr als die Hälfte aller in Deutschland vorkommenden Pflanzenarten auf Grünlandlebensräume angewiesen; zugleich sind 44 Prozent der dort vorkommenden Arten gefährdet oder bereits verschollen. Unter Druck steht das Grünland unter anderem durch eine intensive Bewirtschaftung und die Umwandlung in Ackerland. Rund 40 Prozent der in Deutschland gefährdeten Farn- und Blütenpflanzen haben ihren Verbreitungsschwerpunkt im Grünland.
