Langfristige physiologische Reaktionen von Grünpflanzen auf den Klimawandel
Da die Vegetation auf der Erde globale Kohlenstoff- und Wasserkreisläufe mitreguliert, kann die physiologische Reaktion von Pflanzen auch Klimawandel und Kreisläufe beeinflussen. In letzter Zeit reagieren Pflanzen physiologisch weniger stark auf den Klimawandel, sodass von langfristigen Akklimatisierungs- und Anpassungsprozessen bei Pflanzen ausgegangen werden kann. Über Isotopenanalysen bei archiviertem Pflanzenmaterial kann die physiologische Aktivität von Pflanzen über längere Zeiträume hinweg rekonstruiert werden. Außerdem lassen sich die unterschiedlichen physiologischen Reaktionen auf den Klimawandel bei einzelnen Pflanzenarten aus unterschiedlichen Umgebungen prognostizieren. Das EU-finanzierte Projekt LEAFISOTRENDS (Long-term physiological responses of herbaceous plant species from contrasting functional groups and environments to centennial climate change) untersuchte physiologische Reaktionen verschiedener Arten von Grünpflanzen aus verschiedenen Lebensräumen in der Schweiz über mehrere Jahrhunderte hinweg auf zurückliegende Klimaveränderungen. Hierfür wurde die Zusammensetzung von Kohlenstoff-, Stickstoff- und Sauerstoffisotopen bei archivierten Pflanzenproben aus Herbarien analysiert. LEAFISOTRENDS untersuchte 3.334 Proben aus 85 Grünpflanzenarten, die seit 1820 an Standorten mit unterschiedlichen Umweltbedingungen gesammelt wurden. Die Ergebnisse zeigen, dass Grünpflanzen ab 1850 Wasser effizienter nutzen und und damit auf die steigenden Kohlendioxidwerte in der Atmosphäre reagiert haben. Der Studie zufolge sind die Veränderungen auf eine Kombination aus gesteigerter Photosynthese und niedrigerer Leitfähigkeit des Stoma zurückzuführen. Die Projektarbeit enthüllte zudem eine positive Korrelation zwischen intrinsischer Wassernutzungseffizienz und Zusammensetzung der Sauerstoffisotope, sowohl zeitlich als auch räumlich und funktionell. Dieses wichtige Ergebnis zeigt, wie eng Kohlenstoff- und Wasserkreisläufe an globale Umweltveränderungen gekoppelt sind. Das Projekt bestätigt damit Ergebnisse neuerer Studien zur Reaktion auf den Klimawandel und dass sich physiologische Reaktionen von Pflanzen je nach Funktionstypen und Umgebungsbedingungen unterscheiden können. Die von LEAFISOTRENDS durchgeführte Studie wird dazu beitragen, diese Faktoren bei der Entwicklung von Modellen für den globalen Klimawandel stärker zu berücksichtigen.
Schlüsselbegriffe
Physiologische Reaktion, Pflanzen, Klimawandel, Kohlenstoff- und Wasserkreisläufe, LEAFISOTRENDS
