Kreyling, J; Beierkuhnlein, C; Jentsch, A: Extrem-Wetterereignisse und ihre Folgen - ein neues Experiment zur Auswirkung von Trockenheit, Starkregen und Frostwechseln auf Pflanzengemeinschaften und Ökosystemfunktionen, BfN-Skripten, 246, 49 (2009)
Key words: EVENT 1
Abstract:
Die derzeit erwarteten globalen Veränderungen des Klimas werden sich neben Trends in Temperatur und Niederschlag vor allem im Auftreten zeitlich begrenzter, außergewöhnlicher Ereignisse wie Sommerdürren, Frostwechsel und Starkregen bemerkbar machen. Wir nehmen an, dass extreme Wetterereignisse stärkere Effekte haben können als graduelle Verschiebungen klimatischer Mittelwerte, zum Beispiel auf phänologische Rhythmen, Wechselwirkungen zwischen Arten und ökologische Serviceleistungen. Wegen ihrer schweren Vorhersagbarkeit und dem daraus resultierenden Mangel an Wissen über ihre ökologischen Auswirkungen können die Folgen von Extremwetterereignissen weder in Freilandbeobachtungen noch in Modellsimulationen befriedigend untersucht werden. Deshalb wurde an der Universität Bayreuth ein Freilandexperiment mit Grünland- und Heidesystemen angelegt und deren Reaktion auf simulierte Extremereignisse von 100-jähriger Wiederkehrzeit gemessen. Daten aus dem EVENT-Experiment belegen, dass sowohl Dürre- als auch Starkregenereignisse zwar die oberirdische Produktivität einzelner Arten verändern, sie beeinflussten die Gesamtbiomasseproduktion von Pflanzengemeinschaften aber kaum. Allerdings zeigten Absterberaten deutlich erhöhten Stress durch die manipulierten Wetterereignisse. In den Grünlandsystemen wurden diese Reaktionen durch erhöhte Diversität abgeschwächt, in den Zwergstrauchheiden wurde allerdings genau das Gegenteil gefunden. Darüber hinaus wurde der Blühzeitraum von Gräsern, Kräutern und Zwergsträuchern durch Dürreereignisse um vier Tage verlängert, jedoch durch Starkregenereignisse um 4 Tage verkürzt. Außerdem konnte im EVENT-Experiment erstmals gezeigt werden, dass das Frostwechselregime des vorhergegangenen Winters für temperate Grünlandbestände nicht nur kurzfristige Veränderungen im Nährstoffangebot zur Schneeschmelze bewirkt, sondern dass es auch das Pflanzenwachstum nachhaltig beeinflusst, z.B. Erhöhung der Produktivität um 10% nach zusätzlichen Boden-Frostwechselzyklen im vorhergegangenen Winter. Gleichzeitig stieg allerdings das Verhältnis oberirdischer zu unterirdischer Biomasse deutlich an, was die Anfälligkeit der Bestände gegenüber anderen Wetterereignissen, wie z.B. Dürre oder Spätfrost, verstärken könnte. Extreme Wettereignisse haben also deutliche Auswirkungen auf verschiedene Ökosystemparameter weit über die kurze Dauer ihres Auftretens hinaus, auch wenn sie nicht in einer Stärke auftreten, die zu sofortigen Schäden in der oberirdischen Biomasse führt. Darüber hinaus beeinflussen pflanzliche Interaktionen die Wirkung von extremen Wetterereignissen. In unserem Experiment fand sich kein allgemein abpuffernder Effekt durch erhöhte Diversität in den realisierten, niedrigen Diversitätsstufen. Weiterführende Informationen und Literatur unter: http://www.uni-bayreuth.de/departments/biogeo/event
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