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Biomasseproduktion

Wachstumssteigerung geringer als erwartet

Führen die stimulierte Photosyntheseleistung, die effizientere Wassernutzung und die geänderten Bestandestemperaturen auch zu einem stärkeren Pflanzenwachstum und einer erhöhten Biomasseproduktion? Der Braunschweiger FACE-Versuch kann frühere, sehr optimistische Wachstumserwartungen durch eine CO2-Anreicherung in der Atmosphäre bisher nicht eindeutig bestätigten. Die Wachstumsstimulationen bewegten sich auf einem relativ niedrigen Niveau von sechs bis 14 Prozent.

Entgegen den Erwartungen waren auch keine klaren Unterschiede zwischen verschiedenen Versorgungsstufen mit Stickstoff erkennbar, denn unter reduzierter N-Versorgung sollte die Wachstumsstimulation durch CO2 eigentlich kleiner sein. Zusätzliche Schattierungsversuche innerhalb der FACE-Ringe weisen daraufhin, dass die im Versuch verwendete heutige Winterweizensorte (Batis) nicht in der Lage ist, den potenziellen CO2-Düngeeffekt voll auszuschöpfen.

Eine in fast allen Studien zum CO2-Düngeeffekt beobachtete Reaktion ist die Veränderung in den Gehalten an Makro- und Mikroelementen sowie sonstiger Inhaltsstoffe wie beispielsweise Zucker, Vitamine oder sekundäre Pflanzenstoffe. Beispielsweise sinkt der Stickstoff(N)-Gehalt sowohl in vegetativen Organen als auch in Früchten, Samen bzw. Körnern. Dieser Effekt wurde auch im FACE-Versuch deutlich. In einem Experiment nahm beispielsweise der N-Gehalt bzw. der Proteingehalt im Stroh und im Korn der Wintergerste um mehr als zehn Prozent ab.

Dieses Ergebnis deutet also auf einen negativen Einfluss der CO2-Erhöhung auf die Qualität hin (neben der Kornqualität kann auch die Futterqualität bei Grünlandpflanzen betroffen sein). Durch eine derartige Änderung der Inhaltsstoffe einer Wirtspflanze ändert sich auch die Qualität der „Nahrungsquelle“ für herbivore Insekten – darunter Schädlinge – und Pflanzenpathogene. Ob dadurch die Bedingungen für Schaderreger besser oder schlechter werden, lässt sich nicht pauschal beantworten. Für den Stoffumsatz innerhalb des Ökosystems kann ein erweitertes C-/N-Verhältnis der anfallenden pflanzlichen Rückstande bedeuten, dass der Streuabbau bzw. die Mineralisierung im Boden verzögert wird.

Ausblick

Eine endgültige Auswertung der verschiedenen Aspekte des FACE-Experiments der FAL wird erst nach Ende des zweiten Fruchtfolgedurchgangs möglich sein. Neben den hier geschilderten agronomischen Daten zeigt sich, dass weitere agrarökosystemare Eigenschaften (bodenzoologische und bodenmikrobiologische Parameter, Spurengasflüsse) durch die CO2-Erhöhung beeinflusst werden.

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Das FACE-Experiment wird neben Daten, die für die Klimafolgenforschung generell wichtig sind, auch für die Bewertung möglicher Folgen des Klimawandels für die einheimische Landwirtschaft wertvolle Informationen liefern. Grundsätzlich eignet sich die hier eingesetzte FACE-Technologie auch dazu, die möglichen Interaktionen zwischen den sich gleichzeitig ändernden Temperaturen und dem CO2-Gehalt der Atmosphäre experimentell unter Feldbedingungen zu untersuchen. Dazu besteht grundsätzlich noch Forschungsbedarf.

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Stand: 04.11.2005

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

CO2: Vom Klimakiller zum Dünger?
Auswirkungen des Treibhausgases auf die Pflanzenwelt

Atmosphären-Dünger
Kohlendioxid beeinflusst Pflanzenwachstum

Pflanzen in Freilandhaltung
Warum Feldversuche wichtig sind

Transpiration und CO2
Wasserverbrauch der Pflanzen vermindert

Biomasseproduktion
Wachstumssteigerung geringer als erwartet

Stimulierte Bäume
Klimaänderungen lösen Reaktionen aus

Von Fall zu Fall...
Anpassungsfähigkeit der Wälder unterschiedlich

Indikator Blattaustrieb
Pflanzenherkunft entscheidend

Rodungen machen Klima
Aus der Geschichte lernen

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