Studie: Pflanzen überstehen Dürre bei erhöhten CO2-Werten besser

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Anthony Watts
Der Klimawandel hat weniger Auswirkungen auf die Dürre als bisher erwartet
Bei hohen Kohlendioxidwerten halten Pflanzen mehr Feuchtigkeit.
Irvine, Universität von Kalifornien, 29. Aug. 2016 – Aufgrund der anhaltenden, mehrjährigen Dürreperiode im Südwesten der Vereinigten Staaten, fragen sich viele, welche Auswirkungen der globale Klimawandels auf häufigere und längere Trockenperioden haben mag. Die Menschen emittieren mehr Kohlendioxid in die Atmosphäre, wird die Wasserversorgung für Menschen, Farmen und Wälder betroffen sein?


Eine neue Studie der Universitäten von Kalifornien, Irvine und der University von Washington zeigt, dass Pflanzen unter hohen CO2-Anteilen Wasser konservieren, damit viel von der Wirkung der wärmeren Temperaturen kompensieren und mehr Wasser auf dem Land halten, als bei Dürre häufig vorhergesagt. 

Nach dieser Studie, die in dieser Woche in den Proceedings of the National Academy of Sciences [~ Fortschrittsbericht der…] veröffentlicht wurde, ändert das Verhalten der Pflanzen die Annahmen über Auswirkungen von höheren CO2 Anteilen auf die Umwelt und damit die Annahmen über die Auswirkungen des Klimawandels auf die Landwirtschaft, die Wasserressourcen, das Risiko von Buschbränden und das Pflanzenwachstum. 

Diese Studie vergleicht aktuelle Indizes von Dürre mit denen, die Veränderungen im Wasserverbrauch der Pflanzen berücksichtigen. Geringere Niederschläge erhöhen die Dürre im südlichen Nordamerika, Südeuropa und Nordosten von Südamerika. Aber die Ergebnisse zeigen, dass in Zentralafrika und gemäßigten Asien – einschließlich China, dem Nahen Osten, Ostasien und die meisten Gebiete von Russland – die Konservierung von Wasser durch Pflanzen, dem Austrocknen aufgrund des Klimawandels weitgehend entgegen wirkt.

 "Diese Studie bestätigt, dass sich die Dürre in vielen Regionen in Zukunft noch verstärken wird", sagte Co-Autor James Randerson, UCI Professor für Erdsystemforschung. "Es zeigt auch, dass der Wasserbedarf der Pflanzen einen wichtigen Einfluss auf die Verfügbarkeit von Wasser haben wird und dieser Teil der Gleichung ist in vielen Studien über Dürre und Hydrologie vernachlässigt worden."

Jüngste Studien haben geschätzt, dass mehr als 70 Prozent unseres Planeten mehr Trockenheit erleben, wenn sich die Kohlendioxid-Werte vom vorindustriellen Niveau über über die nächsten 100 Jahre vervierfachen.

[Im Original: … have estimated that more than 70 percent of our planet will experience more drought as carbon dioxide levels quadruple from pre-industrial levels over about the next 100 years. ..

 Ähm, spontan wundere ich mich: in 100 Jahren auf 1000 ppm CO2 oder mehr und mehr als 70% der Erde erlebt mehr Trockenheit, bei einem Anteil von 71% der mit Wasser bedecken Erdoberfläche!? Wie ich dann an den Kommentaren gesehen habe, geht es anderen ebenso; der Übersetzer]

Aber wenn Forscher den Veränderungen des Wasserbedarfs der Pflanzen Rechnung tragen, dann fällt die Schätzung auf 37 Prozent, mit größeren Unterschieden auf bestimmte Regionen konzentriert.

Der Grund dafür ist, dass, wenn die Atmosphäre der Erde mehr Kohlendioxid enthält, können Pflanzen tatsächlich mehr Moleküle nutzen, um ihre kohlenstoffreichen Körper zu bauen. Pflanzen nehmen Kohlendioxid durch winzige Öffnungen auf, genannt Stomata, die ihre Blätter bedecken. Aber, bei der Aufnahme von Kohlendioxid, entweicht Feuchtigkeit. Ist Kohlendioxid reichlicher vorhanden, müssen die Stomata nicht so lange offen sein, so dass die Pflanzen weniger Wasser verlieren. Die Pflanzen ziehen somit weniger Wasser über die Wurzeln aus dem Boden.

Globale Klimamodelle berücksichtigen bereits diese Veränderungen im Pflanzenwachstum. Aber viele Schätzungen von zukünftiger Trockenheit, nutzen die heutigen Standardindizes, wie den Palmer Drought Severity Index […Vorhersage Index der Dürren], der nur atmosphärische Variable berücksichtigt wie zukünftige Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Niederschlag.

"Neue Satellitenbeobachtungen und Verbesserungen in unserem Verständnis des hydrologischen Kreislauf führten zu bedeutenden Fortschritten in unsere Fähigkeit, die Veränderungen in der Bodenfeuchte zu modellieren", sagte Randerson. "Leider kann die Verwendung von Proxy-Schätzungen von Trockenstress geben uns irreführende Ergebnisse geben, weil sie die gut etablierten Prinzipien der Pflanzenphysiologie ignorieren."

Planer benötigen genaue Vorhersagen langfristiger Dürre, um die zukünftige Wasserversorgung zu entwerfen, die erwarteten Belastungen der Ökosysteme, Risiken von Buschbränden zu bewerten und zu entscheiden, wo Landwirtschaft sinnvoll ist.

"In gewissem Sinne gibt es eine einfache Lösung für dieses Problem, wir müssen nur neue Metriken erstellen, die berücksichtigen, was die Pflanzen tun", sagte der leitende Autor Abigail Swann, der University of Washington, Assistant Professor für Atmosphärenwissenschaften. "Wir haben bereits die Information, was zu tun ist; wir müssen nur mehr vorsichtig sein, um sicherzustellen, dass wir die Rolle der Pflanzen berücksichtigen."

Ist das eine gute Nachricht für den Klimawandel? Obwohl die Trocknung extrem geringer sein mag, als in einigen aktuellen Schätzungen, werden die Dürren mit Sicherheit zunehmen, sagen Forscher, und andere Aspekte des Klimawandels könnten schwerwiegende Auswirkungen auf die Vegetation haben.

"Es gibt viel, was wir nicht wissen, vor allem über heiße Dürren", sagte Swann. Die gleiche Dürre bei einer höheren Temperatur könnte schwerere Auswirkungen haben, oder Pflanzen vielleicht mehr stressen und anfällig für Schädlinge machen.

Selbst wenn Dürren nicht extrem weiter verbreitet oder häufiger sind, können sie tödlicher sein, wenn sie passieren".

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Andere Co-Autoren sind Forrest Hoffman am Oak Ridge National Laboratory und Charles Koven am Lawrence am Berkeley National Laboratory. Die Forschung wurde von der National Science Foundation und dem US-Department of Energy, Office of Science finanziert.

Erschienen auf WUWT am 30. 08.2016

Übersetzt durch Andreas Demmig

 https://wattsupwiththat.com/2016/08/30/study-plants-do-better-during-drought-thanks-to-increased-co2-levels/

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8 Kommentar(e)

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1

In unserer Zeit ist die Informationsflut so umfassend, dass es immer häufiger vorkommt, dass Erkenntnisse, die "längst" gemacht und publiziert wurden, erneut aufgegriffen und verbreitet werden - wobei oft genug die "Ur-Referenzen" fehlen ... . Vermutlich habe ich das zu meinen Studienzeiten im Strasburger oder bei Begon et al. usw. gelesen. ... Damit kann ich leben. Ich verbreite also diese (nicht neue) Erkenntnis, z.B. vorhin in meinem facebook und danke für Ihre übersetzte Weitergabe. - Diese Nachricht mag Menschen ermutigen mehr zu mulchen ... und wiederum: Mulch kann ja pauschal ein Hammer sein! Er kann so falsch eingesetzt werden, dass beispielsweise ganze Wegränder ihre farbige Kräuter- und Blütenfülle eingebüsst haben, wie bei Ovenhausen-Höxter zu erleben, wo durch AB-Maßnahmen "naiv" gemulcht wurde und innert weniger Jahre nur noch zwei drei Gräser, Brennnesseln und allenfalls ein Bärenklau geblieben sind. Bis dahin gab es an diesen Wegen sogar Zygaena purpuralis und den (immer noch vereinzelt auftretenden, jedoch sehr selten gewordenen Schornsteinfeger Aphanthopus hyperanthus ... Kinder die um 1998 geboren wurden können sich keine farbigen Blumenwegränder mehr vorstellen ... . Beste Grüße zu Neuaufbau! Bernd Gerken http://www.haliotisport.wordpress.com und gleisswechselfrgutezukunft.wordpress.com.

2

@ #6

Trockenheiten (und das Gegenteil) hat es immer gegeben, auch in den gemäßigten Breiten. Sie sind allerdings irrelevant gewesen, weil sich die Pflanzenwelten anpassen konnten. Erst der Mensch hat angefangen bestimmte ein- und mehrjährige Pflanzen zur Ernährung zu nutzen und großflächig anzubauen. Das ging dann da schief, wo die Gräser (Präriegras) und andere an die Gegebenheiten perfekt angepaßt waren. Der Dustbowl der 30er Jahre ist eines der Beispiele, wo periodisch auftretende Fluten und Dürren (Ursache AMO + PDO) auftreten, was die eingewanderten Europäer jedoch nicht wußten und mit Treckern etc. die falschen Pflanzen anbauten und falsche Methoden wählten. Man kann es in D auch beobachten: Es wird in Überflutungsgebieten gesiedelt und man säuft ab (Hamburg 1962, Dresden, Oderflut ... ).

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Markus Estermeier, Kommentar 1: Absolut korrekt! Dass CO2 die Water Use Efficiency (Wsserverbrauch der Pflanze für 1 kg Trockensubstanzzuwachs) erhöht. ist schon lange bekannt. Das ist auch leicht verständlich. Zur CO2-Aufnahme und -Assimilation muss die Pflanze die Spaltöffnungen geöffnet halten. Bei offenen Stomata entweicht aber unvermeidlich auch Wasser. Bei mehr CO2 in der Luft nimmt die Pflanze bei gleicher Öffnungszeit mehr CO2 auf, verdunstet aber die gleiche Menge Wasser. Oder anders ausgedrückt, die Pflanze muss bei höherem CO2-Angebot die Spaltöffnungen weniger lang offnen halten für die gleiche Assimilationsleistung. Daher die verbesserte Trockenheitstoleranz durch mehr CO2.

4

#3: Dr. Horst Denzer
# Herr Demmig, Sie sollten die AGWler in deren unsinniger Argumentation nicht noch unterstützen !! #

Sehr geehrter Herr Dr.Denzer,
spontan ging mir: "Schießen Sie nicht auf den Pianisten" durch den Kopf.

Zum Einen. Obwohl mir unsinnige Annahmen für Co2 selbst gleich auffielen, habe ich den Beitrag fertig übersetzt..
Zum anderen bin ich überzeugt, dass auf einem Forum wie Eike, auch solche Beiträge unseren verehrten Lesern übersetzt werden sollten. Schließlich halte ich Sie / sie für mündig genug, sich selbst eine Meinung zu bilden.
Vielen Dank jedoch für Ihre Rückmeldung, ohne die können wir / kann ich nicht entscheiden, was ich Ihnen als nächstes übersetze.

5

1. Vor einiger Zeit konnte ich lesen, daß die Verbrennung aller "fossilen" Reserven den CO2-Gehalt der Luft nur auf 800ppm bringen würde. Wie kommen die also auf 1000?

2. Warum war es noch gleich so unglaublich warm + feucht zur Zeit der Saurier, bei sehr viel höheren CO2-Werten und dem massivsten Pflanzenwuchs aller Zeiten? War das eine andere Erde?

6
Dr. Horst Denzer

Herr Demmig, Sie sollten die AGWler in deren unsinniger Argumentation nicht noch unterstützen !! Zur Erinnerung !
Für die Dürreperioden ist eine vorübergehende
oder permanente Störung des Wasserkreislaufs und nicht des CO2-Gehaltes der Atmosphäre verantwortlich. Wenn man sich die Reduzierung der für den Wasserkreislauf bedeutsamen Waldflächen in Südamerika, Afrika und Südostasien ansieht als auch die Unsinnige Umwandlung von Weideland in Ackerland in den 1960er Jahren in der Sahelzone mit drastischer Senkung des Grundwasserspiegels, ist der jetzige Zustand, den einfältige Nachplapperer in Medien und Politik nur mit CO2 begründen,
auf diese Maßnahmen und nicht auf CO2 zurück zu führen !

7

"Jüngste Studien haben geschätzt, dass mehr als 70 Prozent unseres Planeten mehr Trockenheit erleben, wenn sich die Kohlendioxid-Werte vom vorindustriellen Niveau über über die nächsten 100 Jahre vervierfachen."

Alles Unfug, denn ein Vergleich der Realität mit den Hindcasts des ECHAM6-Modells für den Jahresniederschlag im Gebiet östlich des 100sten Längenkreises in den USA zeigt seit 1931 eine Zunahme des Jahresniederschlags von 10%. Es ist das Gebiet mit der höchsten landwirtschaftlichen Produktion.
Wenn man dann noch genauer vergleicht, kommt man zu dem Ergebnis, daß die Modelle die reale Niederschlagsentwicklung sowie die Temperaturentwicklung nicht mit der erforderlichen Genauigkeit (statistisch) nachbilden können. Damit sind sie letztendlich für derartige Aussagen über Dürren in der Zukunft nicht brauchbar, weil nicht hinreichend validiert. Noch nicht. Die Modellentwickler haben noch viel, sehr viel zu tun.
T63 als Standardauflösung ist schlichtweg zu grob. Und die Ozeanmodelle bedürfen noch erheblicher Verbesserungen, was aber kaum möglich erscheint, weil Messungen der Tiefsee nur ganz rar gesät sind, sowohl in der Gegenwart, als auch insbesondere in der Vergangenheit. In der Zukunft ist auch keine Besserung der Datenlage in Sicht.

8
Markus Estermeier

In meinem Bekanntenkreis gibt es einen Biologen/Phytologen der den Zusammenhang von mehr CO2 und weniger Wasserverbrauch schon vor rund 40 Jahren gelernt hat. Diese "neueste" Studie ist also schon ein uralter Hut.
Verwunderlich ist allerdings, daß studierte Menschen die auf Grund ihres Wissens Ungereimtheiten der Klimapropheten erkennen, trotzdem an die katastrophalen CO2-Auswirkungen glauben.