Wie Pflanzen die Erderwärmung verstärken

Grüne Blätter

Wissenschaftler aus Deutschland und den Niederlanden haben bisher unbekannte komplexe Zusammenhänge zwischen Treibhausgasemissionen und dem stetigen Voranschreiten des Klimawandels entschlüsselt. Demnach sorgt ein Anstieg der Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre dafür, dass Pflanzen weniger Feuchtigkeit an ihre Umgebung abgeben und dadurch die Wolkenbildung abnimmt. Als Folge daraus gelangt mehr Sonnenlicht zum Erdboden und die Erderwärmung verstärkt sich.

Basierend auf den Prognosen des Weltklimarates simulierten die Wissenschaftler im Rahmen ihrer Analyse drei verschiedener Szenarien des Klimawandels. Dadurch wollte das Forscherteam herausfinden, „wie der absehbare CO2-Anstieg auf die Wolkenbildung in gemäßigten Klimazonen wirkt und welche Rolle die Vegetation dabei spielt“, berichtet der beteiligte Geophysiker Jordi Vilà-Guerau de Arellano von der Universität im niederländischen Wageningen. Das Ergebnis zeigt, dass Pflanzen durch ihre Reaktion auf höhere CO2-Konzentrationen in der Atmosphäre eine komplizierte Kettenreaktion in Gang setzen, die den Klimawandel beschleunigt. Interessant dabei ist, dass die Beobachtung auf den ersten Blick unlogisch erscheint, da sie der Alltagserfahrung widerspricht, dass bei wärmerer Luft mehr Wasser verdunsten kann.

Im ersten Szenario verdoppelten die Forscher den atmosphärischen CO2-Gehalt von heute 0,038 Prozent auf 0,075 Prozent. Als Folge schließen sich Milliarden winziger Poren an der Unterseite von Pflanzenblättern schneller, da sie bereits nach kürzerer Zeit genug Kohlendioxid für die Photosynthese aufgenommen haben. Das wiederum bewirkt, dass die Pflanzen weniger Feuchtigkeit abgeben und so weniger Wasserdampf in der Atmosphäre landet. Dadurch entstehen weniger Cumulus-Wolken und die Sonne kann die Erdoberfläche stärker aufheizen. Die wärmere Luft erzeugt mehr Turbulenzen in der bodennahen Atmosphäre, mehr Wärme aber weniger Feuchtigkeit wird transportiert und Erde und Atmosphäre erwärmen sich zusätzlich.

In einem zweiten Szenario, bei dem sich die Erdatmosphäre bei konstanter CO2-Konzentration um zwei Grad Celsius erwärmt, entsteht diese sich selbst verstärkende Rückkopplung im Klimasystem nicht, wodurch sie sich klar auf die Treibhausgasemissionen zurückführen lässt. Ein drittes Klimamodell, das nun Kohlendioxidverdopplung und Temperaturerhöhung verbindet, zeigt, dass die wärmere Atmosphäre die geringere Wolkenbildung nur teilweise kompensieren kann und die Verdunstung um 15 Prozent abnimmt. Laut Chiel van Heerwaarden vom Max-Planck-Institut für Meteorologie belegen die im Rahmen der in „Nature Geoscience“ veröffentlichten Studie angestellten Berechnungen „eine wichtige Rückkopplung der Vegetation mit physikalischen Klimaprozessen“.

Matthias Schaffer

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