Eine neue Studie der UC Riverside zeigt, dass es nicht darauf ankommt, wie viel Wasser Sie Ihren Pflanzen zusätzlich geben, sondern wann Sie es geben.
Dies gilt insbesondere in der Nähe von Palm Springs, wo das Forschungsteam künstliche Regenfälle erzeugte, um die Auswirkungen auf die Pflanzen im Laufe von zwei Jahren zu untersuchen. In dieser Region gibt es sowohl eine Winter- als auch eine Sommerwachstumsperiode, die beide zunehmend durch Trockenheit und gelegentlich durch extreme Regenereignisse beeinträchtigt werden.
Normalerweise beginnen einige Wüstenwildblumen und Gräser im Dezember zu wachsen und sind im Juni abgestorben. Eine zweite Gruppe von Pflanzen treibt im Juli aus und blüht im August. Dazu gehören die Wildblumen, die in „Superblüten“-Jahren eine äußerst beliebte Touristenattraktion darstellen.
„Wir wollten herausfinden, ob eine Jahreszeit empfindlicher auf den Klimawandel reagiert als eine andere“, sagt Marko Spasojevic, Pflanzenökologe an der UCR und Hauptautor der Studie. „Wenn es im Sommer oder im Winter mehr oder weniger regnet, wie wirkt sich das auf das Ökosystem aus?“
Das Team beobachtete, dass die Pflanzen im Sommer mehr wachsen, wenn sie zusätzlich zu den natürlichen Niederschlägen Wasser erhalten. Im Winter war dies jedoch nicht der Fall.
„Wenn wir im Sommer Wasser zuführen, haben wir im Grunde genommen mehr von unserem Geld“, so Spasojevic.
Die Ergebnisse der Studie wurden in der Fachzeitschrift Elementa der University of California veröffentlicht.
Im Verlauf der Studie beobachtete das Team 24 Parzellen im Boyd Deep Canyon Desert Research Center in der Gegend von Palm Desert. Einige der Parzellen erhielten den Regen, der auf natürliche Weise fiel. Andere wurden abgedeckt und durften nur in einer Jahreszeit Regen abbekommen. Eine dritte Gruppe von Parzellen erhielt zusätzlich aufgefangenes Regenwasser.
Die Zugabe von Wasser im Sommer führte zwar zu einer höheren Pflanzenbiomasse, aber im Allgemeinen nicht zu einer größeren Pflanzenvielfalt, stellten die Forscher fest. Eine Verringerung der Niederschläge wirkte sich dagegen sowohl im Sommer als auch im Winter negativ auf die Pflanzen aus, kann aber in der darauf folgenden Nebensaison zu einem erhöhten Wachstum führen.
Die Auswirkungen dieser Arbeit gehen über die Frage hinaus, wann zusätzliche Wasserressourcen eingesetzt werden könnten, um das Wachstum der Pflanzen zu fördern. Ganze Tiergemeinschaften sind auf diese Pflanzen angewiesen. Sie sind für Bestäuber wie Bienen und Schmetterlinge von entscheidender Bedeutung und spielen eine große Rolle bei der Kontrolle der Erosion und der Bewegung des Bodens durch den Wind.
„Studien wie diese sind entscheidend für das Verständnis der komplexen Auswirkungen des Klimawandels auf Trockenland-Ökosysteme“, so Darrel Jenerette, Landschaftsökologe an der UCR und Mitautor der Studie.
Wüstenpflanzen spielen auch eine wichtige Rolle bei der Entfernung von Kohlendioxid und Stickstoff aus der Atmosphäre, um sie als Brennstoff für das Wachstum zu nutzen. Mikroben, die im Boden leben, können den von den Pflanzenwurzeln freigesetzten Kohlenstoff und Stickstoff verwerten und ihn dann wieder in die Atmosphäre abgeben, wo er das Klima beeinflussen kann.
„Trockengebiete bedecken etwa ein Drittel der Landoberfläche, so dass selbst kleine Veränderungen in der Art und Weise, wie sie Kohlenstoff oder Stickstoff aufnehmen und abgeben, große Auswirkungen auf unsere Atmosphäre haben könnten“, sagte Peter Homyak, Umweltwissenschaftler an der UCR und Mitautor der Studie.
Wenn das Team seine Forschungen in den nächsten Jahren fortsetzt, erwartet es Veränderungen im Kohlenstoff- und Stickstoffkreislauf des Bodens, da die Pflanzen bereits von Veränderungen der saisonalen Niederschläge betroffen sind, wie diese Studie zeigt.
„Können Veränderungen in den Niederschlagsmustern die Rückkopplung zwischen Pflanzen und Mikroben verändern, so dass der in den Böden gebundene Kohlenstoff destabilisiert und mehr davon in die Atmosphäre abgegeben wird? Wir arbeiten daran, das herauszufinden“, sagte Homyak.
Datum: April 18, 2022
Quelle: Universität von Kalifornien – Riverside
Journal Reference:
- Marko J. Spasojevic, Peter M. Homyak, G. Darrel Jenerette, Mike L. Goulden, Shane McFaul, Tesa Madsen-McQueen, Lisa Schauer, Miguel Solis. Altered precipitation has asymmetric impacts on annual plant communities in warm and cool growing seasons. Elementa: Science of the Anthropocene, 2022; 10 (1) DOI: 10.1525/elementa.2021.00014