Forscher der Universität Utrecht, in den Niederlanden, kartieren täglich die Auswirkungen von Biodiversität und Klimawandel auf die Funktionsweise von Grünland. Der Hintergrund des Projektes ist, dass im niederländischen Grünland die biologische Vielfalt in unglaublichem Tempo verloren geht. Im Rahmen ihres Projektes BioCliVE untersuchen die Forscher die Prozesse, durch die die Pflanzenvielfalt das Funktionieren von Grünland trotz künftiger Änderungen der Niederschlagsmuster gewährleistet.
Insbesondere wollen sie die Faktoren verstehen, die Grünlandgemeinschaften widerstandsfähiger gegen Extremereignisse machen und sie in die Lage versetzen, sich nach solchen Ereignissen besser zu erholen. Durch ein tieferes Verständnis dieser Prozesse sind die Forscher besser in der Lage zu verstehen, wie diese Ökosysteme funktionieren, und Strategien zur Wiederherstellung geschädigter Ökosysteme zu entwickeln.
Manipulation des Klimas
Das Experiment besteht aus 352 Behältern, von denen jeder etwa 1.000 Liter Erde enthält, die von einer natürlichen Flusswiese stammt. Einige Behälter enthalten eine oder vier Pflanzenarten, andere acht oder zwölf. Jeder Container hat sein eigenes Bewässerungssystem, so dass die Forscher das Klima genau steuern können: Einige Container sind mit feuchteren Wintern und trockeneren Sommern konfrontiert, andere mit extremeren Wetterereignissen und wieder andere mit einer Kombination aus beidem.
Das Team begann mit der Untersuchung der Widerstandsfähigkeit der Pflanzengemeinschaften gegenüber einer experimentell herbeigeführten extremen Dürre, die im Jahr 2023 zwei Monate lang andauerte. Nach der Dürre kehrten die Niederschläge auf den Normalwert zurück, um die Erholung der Ökosysteme zu bewerten.
Im nächsten Schritt ein künstliches, extremes Hochwasserereignis herbeigeführt, um die Auswirkungen dieses zusätzlichen Stressors zu untersuchen. Bevor diese Manipulation durchgeführt wird, wollen die Forscher feststellen, ob sich das Grasland in den Zustand von vor der Dürre erholt hat, in dem es sich Anfang 2023 befand.
Wirkung auf andere Pflanzen
Pflanzenarten beeinflussen sich gegenseitig. So spenden einige Arten anderen Schatten, während Pflanzen mit langen Wurzeln dafür sorgen, dass Wasser in den Oberboden gelangt und Pflanzen mit kürzeren Wurzeln Zugang zu Wasser haben. Um diese Effekte richtig zu messen, wurden in allen 352 Behältern mircoclimate-Sensoren angebracht.
In den kommenden Jahren werden die Forscher die Eigenschaften der Pflanzengemeinschaften im BioCliVE weiter untersuchen. So können sie noch genauer bestimmen, wie sich der Klimawandel auf die Funktionsweise von Grünland auswirkt. Sie untersuchen Faktoren wie die Größe der Blätter oder die Länge der Wurzeln. Durch die Kartierung dieser Merkmale wollen die Forscher die Widerstandsfähigkeit von Grünland in der Zukunft verbessern.
Dieses Wissen kann nicht nur in den Niederlanden, sondern auch in anderen Ländern mit ähnlichen Klimabedingungen angewandt werden.
„BioCliVE ist wirklich eine einzigartige Einrichtung, um zu verstehen, wie Pflanzen interagieren. Pflanzen verhalten sich anders, wenn sie gestresst sind, und wir können im BioCliVE sehr viel genauer bestimmen, wie wir unsere Pflanzen stressen! Das Verständnis dieser Wechselwirkungen wird es uns ermöglichen, mit Restauratoren und Landverwaltern zusammenzuarbeiten, um Ziele zu erreichen, die sich auf die Widerstandsfähigkeit der Gemeinschaft gegenüber Stress und ihre Funktionsfähigkeit konzentrieren, anstatt sie mit Referenzwerten zu vergleichen, die sich ständig ändern“, sagt Kathryn Barry, die den täglichen Betrieb des BioCliVE koordiniert.
Der Aufbau des Experiments nahm viel Zeit in Anspruch. Zunächst mussten in allen Behältern die Ökosysteme geschaffen werden. Erst wenn diese etabliert waren, konnte die Niederschlagsbehandlung offiziell durchgeführt werden. Neben der Etablierung wurden Mittel für den Bau eines großen Gewächshauses mit aufklappbarem Dach über dem Experiment benötigt. Dieses Gewächshaus überdeckte alle Parzellen und ermöglichte es den Forschern, den Niederschlag durch ein Tropfbewässerungssystem zu manipulieren.