Langzeitexperiment zum Klimawandel in Halle

Symbolischer Start des einzigartigen Langzeitexperiments GCEF: v.l.n.r: MinDirig Wilfried Kraus (Bundesforschungsministerium), Hartmut Möllring (Minister für Wissenschaft und Wirtschaft des Landes Sachsen-Anhalt), Dr. Martin Schädler (wissenschaftlicher Koordinator der GCEF) und Prof. Dr. Georg Teutsch (Wissenschaftlicher Geschäftsführer des UFZ)

Das Umweltforschungszentrum Halle-Leipzig (UFZ) hat in Bad Lauchstädt bei Halle ein Langzeitexperiment zum Klimawandel ins Leben gerufen. In einer Freilandversuchsanlage – der sogenannten Global Change Experiment Facility (GCEF) – können nach Angaben des UFZ klimatische Bedingungen erzeugt werden, die in der Zukunft zu erwarten sind.

Die Klima-Versuchsanlage besteht aus 25 überdachbaren und 25 nicht überdachbaren Experimentalflächen auf einem rund sieben Hektar großen Gelände. In den kommenden 15 Jahren soll hier untersucht werden, welchen Einfluss der Klimawandel auf die Landwirtschaft hat. Zu erwarten sind etwa höhere Temperaturen oder veränderte Niederschläge, durch die heute gängige Bewirtschaftungsmethoden ungeeignet werden könnten, wie der wissenschaftliche Koordinator der GCEF-Versuchsstation, Martin Schädler, erklärt.

Untersucht werden sollen zudem auch die Folgen veränderter Landnutzung auf die Ökosysteme. „Diese einzigartige Versuchsanlage ermöglicht es den Forschern, fächerübergreifend und vor allem über einen längeren Zeitraum die Veränderung von Klima und Umwelt zu beobachten und daraus die entsprechenden Schlüsse zu ziehen“, sagte Bundesforschungsministerin Johanna Wanka im Rahmen der feierlichen Eröffnung.

Auf den einzelnen Parzellen wird der Boden in der Versuchsanlage zum globalen Wandel jeweils mit einer heute in der Gegend üblichen Bewirtschaftungsmethode bearbeitet: Eine Parzelle wird beispielsweise nach konventionellen Methoden bewirtschaftet, eine andere nach ökologischen Vorgaben. Es gibt intensiv bewirtschaftetes Grasland, das stark gedüngt und mehrmals im Jahr gemäht wird, und zum Vergleich extensiv bewirtschaftetes Grasland. Um eventuelle Wechselwirkungen auszuklammern, wurden auf dem Versuchsfeld insgesamt fünf Blöcke errichtet, in denen die 25 Parzellen jeweils in anderer Reihenfolge angeordnet wurden. Zu jedem Block gehört ein Kontrollblock, in dem das Klima nicht beeinflusst wird, denn schließlich braucht man zur Beurteilung der Folgen der Klimaveränderungen Referenzwerte.

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Die Klimaveränderungen werden computergesteuert simuliert. Beispielsweise sind die Forscher der Ansicht, dass in der Region Halle vor allem die nächtlichen Temperaturen steigen werden. Also werden spezielle Kunstsofffolien und Markisen in der Abenddämmerung ausgefahren und am Morgen wieder geöffnet. Als wahrscheinlich gilt auch, dass sich die Niederschläge von der Wachstumsperiode im Frühjahr und Sommer verstärkt in die kalte Jahreszeit verlagern werden. Sensoren messen daher die Regenmenge. Sobald das für den Klimawandel erwartete und im Computerprogramm voreingestellte Niederschlagssoll erreicht ist, schließen Dächer und Seitenwände automatisch, während die Kontrollhallen offen bleiben. Umgekehrt können Beregnungsanlagen zusätzlichen Regen ersetzen. „Wissenschaftler können auf den Feldern und Wiesen so genau beobachten, wie das ganze System vom Bodenleben bis zu den Spitzen der Pflanzen auf den Klimawandel reagiert“, so Martin Schädler.

„Die Anlage ist keine Klimakammer, in der die Bedingungen konstant gehalten werden. Wir helfen lediglich ein wenig nach und verschieben die Parameter. Schließlich werden Temperatur und Niederschlag auch in Zukunft stark schwanken, nur eben auf einem anderen Niveau als heute“, erklärt Dr. Stefan Klotz, Experte für ökologische Langzeitexperimente am UFZ. Gemessen und verarbeitet werden die Informationen, welche die Global Change Experimental Facility in den nächsten Jahren liefern wird, durch ein am UFZ entwickeltes drahtloses selbstorganisierendes Sensornetzwerk: Eine Art Wlan-Netzwerk, in dem sich viele kleine Stationen zur Messung von Feuchtigkeit und Temperatur in Luft oder Boden sowie der Strahlungsintensität befinden, das die aufgenommenen Werte in digitale Daten umwandelt und über Router in die projekteigene Datenbank einspeist.

Die Ergebnisse sollen dem Umwelt- und Naturschutz sowie der Landwirtschaft helfen, sich besser an den Klimawandel anzupassen. Das rund vier Millionen Euro teure Experiment wird von der Helmholtz-Gemeinschaft, dem Bund und den Ländern Sachsen-Anhalt und Sachsen finanziert.

Josephin Lehnert

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