„Durch den Klimawandel können Pflanzen, die heute eine Weide oder Wiese prägen, an Produktivität verlieren. Bleibt die Pflanzenvielfalt erhalten, können andere Pflanzen wichtiger werden, etwa weil sie mit Trockenheit besser zurechtkommen und ihre Rolle übernehmen“, erklärt Stephen Wirth, Forscher am Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) und Erstautor der Studie. „Es geht um mehr als eine geringere Photosyntheseleistung: Der Verlust von Pflanzenvielfalt schwächt auch die Futtergrundlage für Weidetiere, was wiederum die Lebensgrundlage der Menschen gefährden kann, die von Weidewirtschaft leben. Gleichzeitig speichern Böden weniger Kohlenstoff und tragen damit weniger zum Klimaschutz bei.“
Dass Pflanzenvielfalt die Leistungsfähigkeit von Grasländern unterstützt, ist aus lokalen Experimenten bekannt. Die Studie untersucht erstmals mit einem globalen Vegetationsmodell, wie sich der Verlust dieser Vielfalt unter Klimawandel auf die CO₂-aufnahme und die Kohlenstoffspeicherung im Boden auswirkt. Mit einem Computermodell verglichen die Forschenden, wie sich Grasländer mit erhaltener und stark verringerter Pflanzenvielfalt entwickeln. Sie nahmen einen extremen Verlust der Pflanzenvielfalt an, um dessen mögliche Folgen zu untersuchen. Dabei untersuchten sie zwei Klimaszenarien mit einer globalen Erwärmung von unter zwei beziehungsweise etwa vier Grad.
Deutliche Unterschiede bis 2050
Bei einer Erwärmung von unter zwei Grad nehmen Grasländer mit stark reduzierter Vielfalt im Jahr 2050 weltweit ca. 11 Milliarden Tonnen weniger CO₂ pro Jahr durch Photosynthese auf als bei erhaltener Vielfalt. Diese geringere jährliche Aufnahme wäre vergleichbar mit dem Verlust einer durchschnittlich produktiven Graslandfläche ungefähr von der Größe der arktischen Tundra. Auch die Böden speichern dem Modell zufolge dann weniger Kohlenstoff.
Besonders große regionale Unterschiede zeigen sich bis 2050 in vielen tropischen und subtropischen Regionen. Dort nehmen Grasländer mit stark verringerter Vielfalt bis zur Hälfte weniger CO₂ auf als bei erhaltener Vielfalt. Wie stark Grasländer von Vielfalt profitieren, ist nicht überall gleich, betont Susanne Rolinski, PIK-Forscherin und Ko-Autorin der Studie: „In einzelnen Regionen können die verbleibenden Pflanzen den Verlust anderer Typen ausgleichen oder die Produktivität kann sogar steigen. Weltweit überwiegen jedoch in beiden Klimaszenarien die Vorteile erhaltener Vielfalt.“ Die genaue Größenordnung ist den Forschenden zufolge mit Unsicherheiten verbunden, da das Modell die Eigenschaften und Wechselwirkungen der Pflanzen vereinfacht abbildet.
„Um die Produktivität von Grasländern im Klimawandel zu erhalten, brauchen wir eine Bewirtschaftung, die bestehende Vielfalt langfristig bewahrt und Überweidung vermeidet“, sagt Friedhelm Taube, CAU-Forscher und Ko-Autor der Studie. „Die Agrarpolitik sollte Landwirtinnen und Landwirte dabei unterstützen, ihre Betriebe entsprechend an den Klimawandel anzupassen. So können wir die Lebensgrundlagen der Menschen stärken, die von der Weidewirtschaft abhängig sind, besonders im globalen Süden.“
Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung
Originalpublikation:
Wirth, S. B., Müller, C., Taube, F., Heinke, J., Tietjen, B., Rolinski, S. (2026): Global grassland productivity and carbon storage benefit from functional diversity under climate change. Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
DOI: 10.1073/pnas.2528067123
