Landwirtschaft 

Basis

Welche Auswirkungen hat der Klimawandel auf Pflanzen?

Das Klima der Zukunft wird sich durch Veränderungen in der Temperatur und im Niederschlag auszeichnen. Weiterhin wird die zukünftige Umwelt höhere Werte an Kohlendioxid aufweisen. All diese Veränderungen wirken sich zum Vorteil oder zum Nachteil auf die Produkte der Pflanzen aus, die uns als Nahrung dienen. Schließlich werden die endgültigen Auswirkungen durch die Kombination der Änderungen in Temperatur, Niederschlag und CO₂-Gehalt bestimmt.

Anstieg der Temperatur

Hohe Temperaturen erzeugen Stress in den Pflanzen. Ihr Wachstum ist reduziert und sie produzieren weniger. In einigen Fällen tragen die Pflanzen gar keine Früchte, da extreme Hitze zu Unfruchtbarkeit der Pollen führt. Die Pollen sind der männliche Part im Vermehrungsmechanismus der Blüten.

Ein Temperaturanstieg kann hingegen in einigen Gebieten von Vorteil sein, in denen es sehr kalt ist und in denen Pflanzen im winterlichen Frost bislang nicht gedeihen konnten. So könnten in Sibirien oder Nordeuropa Getreide über eine längere Wachstumsperiode angebaut werden. Sogar Obst könnte wachsen, das bislang nur in warmen Ländern zu finden ist. Beispiele zeigt die Karte in Einheit 1, in der wir etwas über die Verteilung von Getreide in Abhängigkeit von Klimazonen erfahren haben.

Andererseits mögen die Böden in den nördlichen Breiten nicht für das Wachstum aller Pflanzen geeignet sein. Sie waren sehr harten Bedingungen ausgesetzt, die ihnen eine andere Beschaffenheit verliehen im Vergleich zu denen der südlicheren Regionen. Dies bedeutet, dass selbst dann, wenn das Klima einen Anbau ermöglichen würde, der Boden zum limitierenden Faktor werden kann.

Der Klimawandel ist mit sehr schnellen Veränderungen in der Temperatur verbunden. Hierdurch müssen sich die Vegetation und Nutzpflanzen in einer ungewöhnlich kurzen Zeit den neuen Bedingungen anpassen. Dies kann zusätzliche Probleme mit der Pflanzenwelt mit sich bringen.

1. Maisfelder
Photo: Ana Iglesias

Die Bilder zeigen Maisfelder in Zimbabwe während normaler Vegetationsperioden und während einer Trockenperiode. Zum Vergleich das Bild eines Maisfeldes in den USA. Wir sehen, wie verschieden die Produktivität der Nutzpflanzen ausfällt in Abhängigkeit davon, wo auf der Welt sie angebaut werden.
 

Trockenheit (geringer Niederschlag)

Wasser wirkt sich unmittelbar auf Wachstum und Produktivität der Pflanzen aus. Das Bild oben zeigt Maisfelder in Afrika unter normalen Bedingungen und in einer Trockenperiode (keinerlei Ertrag). Im Gegensatz hierzu wird in den USA Mais mit ausreichenden Mengen an Wasser angebaut. Das Bild zeigt deutlich den Unterschied der Maispflanzen in den USA und in Afrika.

Zunehmender Niederschlag

Starke Regenfälle führen zu Überflutungen. Wie wir in der ersten Einheit gesehen haben, verursachen Überschwemmungen Schäden an den Pflanzen, da die Wurzeln nicht mehr atmen können und absterben. Das Foto zeigt ein überflutetes Feld, auf dem die Wachstumsbedingungen verschlechtert sind.

Zunehmende Niederschläge können günstige Auswirkungen haben, wenn sie auf trockene Regionen niedergehen, ohne zu Überschwemmungen zu führen. Dies wäre z.B. für eine Region der Fall, wie wir sie oben im Bild aus Zimbabwe sahen.

Die größten Bedenken hinsichtlich eines Klimawandels bestehen gar nicht so sehr in Hinblick auf eine Veränderung der Temperatur und der Verteilung der Niederschläge rund um den Erdball. Diese können sich gut oder schlecht auf verschiedene Regionen auswirken. Es ist mehr die Intensität, die diese Niederschläge und Trockenperioden erreichen können, die uns Anlass zur Sorge geben. Sie kann vernichtende Auswirkungen haben.

Anstieg von Kohlendioxid

Ein Anstieg an Kohlendioxid in der Luft, wie er durch die Nutzung fossiler Brennstoffe ausgelöst wird, wirkt auf die meisten Pflanzen wie Dünger. Denn CO₂ ist ein Ausgangsprodukt der Photosynthese, jenes biochemischen Mechanismus, der das Wachsen der Pflanzen möglich macht. Durch Photosynthese wird Kohlendioxid und Wasser in Sauerstoff und Glucose (Traubenzucker) umgewandelt. Die Reaktion wird vom Licht der Sonne angetrieben. Die Reaktionsgleichung für diesen Prozess lautet:

6H₂O + 6CO₂ + Lichtenergie  ----------> C₆H₁₂O₆ + 6O₂

Ohne die Energie des Sonnenlichtes wäre die Reaktion nicht möglich.

O₂ ist Sauerstoff, CO₂ ist Kohlendioxid und  C₆H₁₂O₆ ist Glucose 

Wissenschaftler messen im Feld oder in Versuchskammern, wie sich bei einem Anstieg des CO₂ Gehaltes in der Luft die Produktivität der Pflanzen ändert. Das Bild zeigt einen Versuch, in dem Wissenschaftler den Einfluss von CO₂ auf den Weizenanbau untersuchen.

Ertragssteigerungen in der Landwirtschaft können als positiver Effekt eines steigenden Verbrauchs fossiler Energieträger wie Kohle und Öl gesehen werden. Aber die Auswirkungen reichen ja noch weiter. In der Regel überwiegen am Ende die negativen Konsequenzen die positiven.

Verwandte Seiten:

Mehr darüber, was die Auslöser des Klimawandels sind, erfahren wir in:
Menschen ändern Klima - Basis - Einheit 1 - Was sind die Ursachen?

About this page:

Author:  Marta Moneo and Ana Iglesias- Universidad Politécnica de Madrid - España
1. Scientific reviewer: Alex de Sherbinin - CIESIN, Columbia University - USA
2. Scientific reviewer: Lily Parshall - Goddard Institute for space studies, Columbia University - USA
Educational reviewer: Emilio Sternfeld - Colegio Virgen de Mirasierra - España
Translation: Elmar Uherek, MPI Chemistry,  27/10/2004
Letzte Aktualisierung: 2007-09-10