Bei Dürre können Pflanzen weniger CO2 aus der Luft absorbieren

Forschenden der ETH Zürich (ETHZ), dem französischen Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement und der Universität Exeter ist es dank neuer Satellitentechnologie gelungen, nachzuweisen, dass Ökosysteme empfindlich reagieren auf Stress durch Dürre.

Blick in den Boden

Ihre Studien veröffentlichten sie in der neuesten Nummer des Fachmagazins «Nature». Mit herkömmlichen Satelliten kann nur das Geschehen an der Erdoberfläche verfolgt werden, wie es in der Mitteilung der ETHZ vom Mittwoch heisst. Die innovative Technologie dagegen erlaube es, zu messen, wie viel Wasser sich tief im Boden befinde.

Gibt es in einer bestimmten Region eine grosse Dürre, ist dort die Wassermasse geringer und die Schwerkraft etwas schwächer. Dank der Satelliten kann die Wissenschaft diese für Menschen nicht wahrnehmbare Veränderung der Wassermasse auf der gesamten Erde auf vier Zentimeter genau abschätzen.

Das Team um ETH-Klimaforscher Vincent Humphrey mass mit den Satelliten, wie stark sich Dürren auf die Netto-Kohlenstoffaufnahme von Ökosystemen auswirken. Die Forschenden verglichen dazu die jährlichen Veränderungen der Gesamtwassermasse auf allen Kontinenten mit dem globalen CO2-Anstieg in der Atmosphäre.

Es zeigte sich, dass in den trockensten Jahren wie beispielsweise 2015 die Ökosysteme rund 30 Prozent weniger CO2 absorbierten und die CO2-Konzentration in der Luft dadurch schneller anstieg. In nassen Jahren - etwa 2011 - war das Gegenteil der Fall. Waren die Pflanzen gesund, stieg die CO2-Konzentration langsamer an.

Reduktionsziele überwachen

Die Forscher sehen eine Möglichkeit, die Reduktionsziele für CO2 zu überwachen. «Da sich die meisten Länder darauf geeinigt haben, die CO2-Emissionen zu begrenzen, stehen wir vor der Herausforderung, die menschlichen CO2-Emissionen mit einer höheren Genauigkeit als je zuvor zu überwachen», lässt sich Humphrey zitieren.

Die neuen Forschungsergebnisse beweisen für Sonia Seneviratne, ETHZ-Professorin für Land-Klima-Dynamik, dass Auswirkungen von Dürren stärker sind als bisher von Vegetationsmodellen geschätzt worden sei. Würden die Beobachtungen in die nächste Modellgeneration integriert, könnte dies helfen, CO2-Emissionen besser zu bestimmen.

Damit könnte auch überprüft werden, ob die Ziele, die in den internationalen Klimaabkommen enthalten sind, auch tatsächlich erreicht werden.