🌱 Klima: Pflanzen könnten weniger Kohlenstoff aufnehmen als erwartet

Als natürliche Verbündete im Kampf gegen den Klimawandel wegen ihrer Aufnahme von Kohlendioxid angesehen, könnten Pflanzen jedoch weniger Hilfe bieten als erwartet. Schuld ist ein wesentliches Element: Stickstoff.

Wenn nämlich der CO2-Gehalt in der Atmosphäre steigt, kann dies das Pflanzenwachstum anregen, ein Phänomen, das als Düngeeffekt bezeichnet wird. Dieses Wachstum erfordert jedoch Stickstoff, einen Schlüsselnährstoff, den die Pflanzen dem Boden entziehen müssen. Ohne ausreichende Zufuhr ist ihre Entwicklung begrenzt, was ihre Fähigkeit, Kohlenstoff zu binden, verringert. Folglich hängt der Klimanutzen von Pflanzen eng von der Verfügbarkeit dieses Elements ab.


Veröffentlicht in PNAS, zeigt eine internationale Studie, dass Klimamodelle die natürliche Stickstofffixierung überschätzt haben. Dieser Prozess, bei dem Mikroorganismen atmosphärischen Stickstoff in eine für Pflanzen nutzbare Form umwandeln, ist für das Ökosystem grundlegend. Die Forschenden verglichen mehrere Erdsystemmodelle mit aktuellen Daten und entdeckten eine Überschätzung von etwa 50 %.

Diese Überschätzung hat direkte Auswirkungen auf die Klimaprognosen. Sie führt zu einer Verringerung des Düngeeffekts von CO2 um etwa 11 %, was bedeutet, dass die Pflanzen weniger Kohlenstoff aufnehmen würden als erwartet. Infolgedessen könnten die Projektionen zur Verlangsamung der Erwärmung zu optimistisch sein, was Anpassungen in den Modellen erforderlich macht, die zur Bewertung der Trends verwendet werden.

Die vorgeschlagenen Revisionen sind wichtig, da sie Gase wie Stickoxide betreffen, die das Klima beeinflussen können. Indem sie die Genauigkeit der Modelle verbessern, hoffen die Wissenschaftler, die Wechselwirkungen zwischen den Kohlenstoff- und Stickstoffkreisläufen besser zu verstehen. Dies würde es ermöglichen, Strategien zur Abschwächung des Klimawandels zu verfeinern und dabei die realen Grenzen der Ökosysteme zu berücksichtigen.

Diese Forschung unterstreicht die Bedeutung genauer Nährstoffdaten in Klimamodellen. Mit genauerer Information über die Stickstofffixierung könnten die Prognosen zuverlässiger werden.

Der Stickstoffkreislauf

Stickstoff ist ein häufiges Element in der Atmosphäre, jedoch in einer Form, die Pflanzen nicht direkt nutzen können. Um verfügbar zu werden, muss er durch Bakterien oder andere Mikroorganismen im Boden oder in Verbindung mit bestimmten Pflanzen fixiert werden. Dieser biologische Fixierungsprozess wandelt gasförmigen Stickstoff in Verbindungen wie Ammoniak um, die von Pflanzen aufgenommen werden können.

Einmal im Boden, folgt der Stickstoff einem Kreislauf, der den Abbau organischer Materie und die Umwandlung durch Mikroben beinhaltet. Pflanzen nehmen ihn über ihre Wurzeln auf, um ihr Wachstum zu unterstützen, insbesondere bei der Produktion von Proteinen und Chlorophyll. Nach ihrem Tod kehrt der Stickstoff in den Boden zurück, schließt den Kreislauf und erhält die Fruchtbarkeit der Ökosysteme.

Dieser Kreislauf ist entscheidend für die Produktivität natürlicher und landwirtschaftlicher Ökosysteme. Jede Störung kann das Pflanzenwachstum und ihre Fähigkeit, Kohlenstoff zu binden, beeinträchtigen.