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Extremwetter verschiebt den Blühzeitpunkt von Pflanzen

05.11.2008
Eine große Trockenheit verändert die Natur so stark wie ein Jahrzehnt Klimaerwärmung
Extremwetterereignisse haben größere Auswirkungen auf die Flora als bisher angenommen. Ein Monat Trockenheit verschiebt den Zeitpunkt der Blüte von

Grünland- und Heidepflanzen in Mitteleuropa um durchschnittlich 4 Tage.

Damit entspricht ein so genanntes 100-jähriges Dürre-Ereignis etwa einem Jahrzehnt Klimaerwärmung. Der Blühzeitraum eines wichtigen Frühblühers, des Gewöhnlichen Hornklees (Lotus corniculatus), wurde durch Starkregen sogar um mehr als einen Monat verkürzt und um knapp einen Monat verfrüht. Zu diesem Ergebnis kommt eine Studie der Universität Bayreuth und des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ).

Die Forscher hatten bei ihrem Experiment auf Versuchsflächen in Bayreuth künstlich Starkregen und Trockenheit erzeugt. Die Auswirkungen auf zehn verschiedene Pflanzenarten wurden zwei Jahre lang beobachtet. Mit dem Klimawandel werden solche extremen Wettereignisse in Häufigkeit und Stärke zunehmen. Dies birgt ein Risiko für Tier-Pflanze-Interaktionen und ökologische Serviceleistungen. So ist es denkbar, dass durch extreme Wetterereignisse die Synchronisation zwischen blühenden Pflanzen und blütenbesuchenden Insekten entkoppelt wird und der Evolutionsrhythmus außer Takt gerät, da die Aktivität blütenbestäubender Insekten eher durch Temperatur- als durch Niederschlagsveränderungen bestimmt wird, schreiben die Forscher im Fachblatt Global Change Biology.

Verschiebungen im Blühzeitpunkt von Pflanzen gelten als eines der deutlichsten Anzeichen für die globale Erwärmung.

So hatten andere Studien bereits gezeigt, dass sich der Beginn des Frühlings seit 1960 auf der Nordhalbkugel im Schnitt um 2,5 Tage pro Jahrzehnt verschoben hat. Obwohl Prognosen wie der IPCC-Report 2007 mit einer deutlichen Zunahme von Extremwetterereignissen rechnen, sind die Auswirkungen solcher Ereignisse auf die Ökologie bisher wenig erforscht. Die Wissenschaftler um Prof. Anke Jentsch errichteten deshalb im Ökologisch-Botanischen Garten Bayreuths ein Versuchsfeld, um die Auswirkungen von Extremwetterereignissen wie Trockenheit oder Starkregen zu erforschen. Das Gebiet liegt mit Durchschnittswerten von 8.2 Grad Celsius und 724 Millimeter Jahresniederschlag in der Übergangszone zwischen Ozean- und Kontinentalklima. Je einhundert Pflanzen von weit verbreiteten Arten wie zum Beispiel Wolliges Honiggras (Holcus lanatus), Spitzwegerich (Plantago lanceolata) und Heidekraut (Calluna vulgaris) wurden auf dreißig der vier Quadratmeter großen Versuchsflächen gepflanzt. Durch Planendächer simulierten die Forscher eine extreme Trockenperiode von 32 Tagen und durch künstliche Beregnung eine extreme Regenzeit von 170 Millimeter Niederschlag über 14 Tage hinweg, was einem lokalen 100-jährigen Extremereignis entsprich. Beide Simulationen entsprechen den historischen Höchstwerten von Bayreuth, die im Sommer 1976 und 1977 gemessen wurden. Zwei Jahre lang wurden die Flächen beobachtet und der Zeitpunkt der Blüte aller Pflanzen registriert.

Dabei stellte sich heraus, dass zwei Wochen Starkregen die Blütezeit durchschnittlich um 3 bis 5 Tage, für einen wichtigen Frühjahrsblüher sogar um 37 Tage verkürzte und um 26 Tage verfrühte. Der Zeitpunkt der Blüte änderte sich jedoch nicht. Ganz anders dagegen bei einer langen Trockenperiode von einem Monat: Durchschnittlich blühten die Pflanzen insgesamt vier Tage länger und auch vier Tage eher. "Eine einzelne extreme Trockenheit kann also für die Pflanzenblüte ähnliche Auswirkungen haben wie ein Jahrzehnt globale Erwärmung", erläutert Anke Jentsch. "Der Klimawandel mit häufigeren Extremwetterereignissen wird weitreichende Konsequenzen für die Ökosysteme und die Interaktionen zwischen Arten haben."

Publikation:
Anke Jentsch, Juergen Kreyling, Jegor Boettcher-Treschkow and Carl Beierkuhnlein (2008): Beyond gradual warming: extreme weather events alter flower phenology of European grassland and heath species. Global Change Biology
doi: 10.1111/j.1365-2486.2008.01690.x
http://www3.interscience.wiley.com/journal/121448202/abstract
Weitere fachliche Informationen:
Prof. Anke Jentsch
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ)/ Universität Bayreuth
Telefon: 0341-235- 2100, 0921-552290
http://www.ufz.de/index.php?de=1921
und
Dr. Jürgen Kreyling
Universität Bayreuth/ Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ)
Telefon: 0921-552256
http://www.bitoek.uni-bayreuth.de/biogeo/de/mitarbeiter/mit/mitarbeiter_detail.php?id_obj=25760
http://www.ufz.de/index.php?de=5151
oder über
Tilo Arnhold (UFZ-Pressestelle)
Telefon: 0341-235-1269
E-mail: presse@ufz.de
Weiterführende Links:
Forschungsprojekt EVENT:
http://www.old.uni-bayreuth.de/departments/biogeo/de/forschung/klimafolgen/deutsch.htm
Mehr zum Thema Biodiversität finden Sie in einer Spezialausgabe des UFZ-Newsletters zur 9.
Vertragsstaatenkonferenz der Konvention zur Biologischen Vielfalt (COP9), die im Mai 2008 in Bonn stattgefunden hat:

http://www.ufz.de/index.php?de=16853

Gewöhnlicher Hornklee (Lotus corniculatus):
http://de.wikipedia.org/wiki/Gew%C3%B6hnlicher_Hornklee
Wolliges Honiggras (Holcus lanatus):
http://de.wikipedia.org/wiki/Holcus_lanatus
Spitzwegerich (Plantago lanceolata):
http://de.wikipedia.org/wiki/Spitzwegerich
Heidekraut (Calluna vulgaris):
http://de.wikipedia.org/wiki/Besenheide
Im Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) erforschen Wissenschaftler die Ursachen und Folgen der weit reichenden Veränderungen der Umwelt. Sie befassen sich mit Wasserressourcen, biologischer Vielfalt, den Folgen des Klimawandels und Anpassungsmöglichkeiten, Umwelt- und Biotechnologien, Bioenergie, dem Verhalten von Chemikalien in der Umwelt, ihrer Wirkung auf die Gesundheit, Modellierung und sozialwissenschaftlichen Fragestellungen.

Ihr Leitmotiv: Unsere Forschung dient der nachhaltigen Nutzung natürlicher Ressourcen und hilft, diese Lebensgrundlagen unter dem Einfluss des globalen Wandels langfristig zu sichern. Das UFZ beschäftigt an den Standorten Leipzig, Halle und Magdeburg 900 Mitarbeiter. Es wird vom Bund sowie von Sachsen und Sachsen-Anhalt finanziert.

Die Helmholtz-Gemeinschaft leistet Beiträge zur Lösung großer und drängender Fragen von Gesellschaft, Wissenschaft und Wirtschaft durch wissenschaftliche Spitzenleistungen in sechs Forschungsbereichen: Energie, Erde und Umwelt, Gesundheit, Schlüsseltechnologien, Struktur der Materie, Verkehr und Weltraum. Die Helmholtz-Gemeinschaft ist mit 25.700 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern in 15 Forschungszentren und einem Jahresbudget von rund 2,3 Milliarden Euro die größte Wissenschaftsorganisation Deutschlands. Ihre Arbeit steht in der Tradition des großen Naturforschers Hermann von Helmholtz (1821-1894).

Tilo Arnhold | Helmholtz-Zentrum
Weitere Informationen:
http://www.ufz.de/index.php?de=17357

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