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Der Trockenheit die Stirn bieten

30.09.2008
Ökologen der Universität Jena untersuchen Einfluss des Klimawandels auf Grünlandflächen

Ohne Wasser läuft nichts. Auch der Nahrungsmittelproduzent Nummer eins, die Landwirtschaft, ist auf die Verfügbarkeit von Wasser angewiesen, sonst gäbe es weder Obst noch Gemüse, Brot oder Fleisch. Mittlerweile dreht die Natur durch den fortschreitenden Klimawandel jedoch auch in hiesigen Breiten den Landwirten hin und wieder regelrecht den Hahn ab. Dürreperioden sind die Folge; die Konsequenzen für die Landwirtschaft sind bis jetzt kaum abschätzbar.

"Man kann davon ausgehen, dass sich die klimatischen Veränderungen auf die Struktur und Funktion von landwirtschaftlichen Ökosystemen auswirken werden", sagt Dr. Alexandra Weigelt von der Friedrich-Schiller-Universität Jena. Dabei sei die Stabilität der Systeme entscheidend, die maßgeblich durch die Vielfalt der darin lebenden Arten beeinflusst wird. Die Jenaer Biologin untersucht jetzt in einem neuen Projekt den Einfluss von Trockenheit und landwirtschaftlicher Intensivierung auf Grünlandflächen mit unterschiedlicher Artenzusammensetzung. "Wir wollen herausfinden, ob artenreiche Wiesen weniger anfällig gegenüber Trockenheit sind als artenarme", erläutert Dr. Weigelt.

Die Untersuchungen für dieses von der Universität Jena im Rahmen des Gleichstellungsprogramms "ProChance 2008" mit 35.000 Euro geförderten Projekts finden auf dem Versuchsfeld des Jena-Experiments in der Saaleaue statt. Auf dem Gelände nutzen Dr. Weigelt und ihr Team je eine kleine Parzelle der insgesamt 80 Versuchsfelder. Auf jedem von ihnen wächst eine unterschiedliche Anzahl an Gräsern, Kräutern und Leguminosen wie Klee. Die Zahl variiert von einer einzigen Art in Monokultur bis zur reichhaltigsten Mischung mit 60 Arten. Jede der etwa 28 Quadratmeter großen Parzellen haben die Biologen nochmals in vier Teilbereiche untergliedert, in denen die Pflanzengemeinschaften jeweils unterschiedlich bewirtschaftet werden. "In vorherigen Versuchen haben wir bereits den Einfluss von landwirtschaftlicher Nutzung auf die Produktivität und Futterqualität der Wiesen untersucht", erläutert die Ökologin. "Im neuen Experiment kommt jetzt der Faktor Trockenheit dazu."

Projektmitarbeiterin Anja Vogel hat, zusammen mit studentischen Hilfskräften, dafür bereits Dachkonstruktionen gezimmert, die zwar Licht aber keine Niederschläge durchlassen. In der Wachstumszeit der Pflanzen, von April bis September, werden die Dächer für etwa fünf Wochen am Stück auf den Versuchsflächen aufgestellt. Danach bekommen die Gräser und Kräuter wieder den kompletten Service der Natur geboten, bis sie das nächste Mal für einige Wochen überdacht werden. Wären die Pflanzen die ganze Zeit abgedeckt, würden sie aus Wassermangel irgendwann zwangsläufig eingehen. "Gerade das wollen wir aber nicht", sagt die Biologin, "sondern wir lehnen unsere Versuche an die natürlichen Ereignisse an. Normalerweise folgt nach einer intensiven Trockenperiode irgendwann wieder Regen."

Die vier Teilflächen werden unterschiedlich oft gemäht und verschieden stark gedüngt. "Damit können wir ein gefächertes Spektrum von extensiver zu intensiver Bewirtschaftung abbilden", sagt Anja Vogel. Die Jenaer Ökologin erhebt die Daten im Rahmen ihrer Promotion. Seit August laufen die ersten Messungen. Neben der Veränderung der Artenzusammensetzung spielt für die 26-jährige Doktorandin die pflanzliche Produktivität die wichtigste Rolle. In einem festgesteckten Areal sammelt sie in regelmäßigen Zeitabständen jegliches Pflanzenmaterial ein und bestimmt dessen Trockengewicht. An die 800 Proben kommen bei einer einzigen solchen Erhebung zusammen, die anschließend unter anderem auf ihren Kohlenstoff- und Stickstoffgehalt untersucht werden. "Die Ergebnisse helfen zu verstehen, inwiefern Stoffkreisläufe durch Trockenheit in Kombination mit landwirtschaftlicher Nutzung beeinflusst werden", so Anja Vogel. Damit will die Jenaer Wissenschaftlerin auch klären, ob intensiv bewirtschaftete Wiesen schlechter mit lang anhaltenden sommerlichen Trockenperioden zurechtkommen - und ob Artenvielfalt hilft, dem voranschreitenden Klimawandel zu trotzen.

Kontakt:
Dr. Alexandra Weigelt / Anja Vogel
Institut für Ökologie der Friedrich-Schiller-Universität Jena
Dornburger Str. 159, 07743 Jena
Tel.: 03641 / 949437
E-Mail: Alexandra.Weigelt[at]uni-jena.de

Manuela Heberer | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-jena.de

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