Warum es holzig wird – Studie zeigt Ursachen für die Dominanz von Gehölzen in Trockengebieten

Niederschlag, Temperatur und Beweidung haben den größten Einfluss darauf, ob in Trockengebieten eher holzige oder krautige Arten wachsen. Das zeigt eine große weltweite Studie, an der auch Potsdamer Forschende beteiligt sind. Ihre Untersuchungen von 92 Standorten in 25 Ländern auf sechs Kontinenten ergab, dass Trockengebiete überall auf der Welt unter bestimmten klimatischen Bedingungen und Beweidung mit einigen Nutztierarten tendenziell „verholzen“. Dies könne dazu führen, dass die Trockengebiete Teile ihrer wichtigen ökologischen Funktionen verlieren. Die Forschungsergebnisse sind nun im Journal „Science Advances“ erschienen.

Wüsten, Grasland, Steppen, Strauchland und Savannen – Trockengebiete gibt es überall auf der Welt und sie machen mit 41 Prozent einen bedeutenden Anteil der Landoberfläche aus. Gleichzeitig verändern sich infolge des menschengemachten Klimawandels ihre Struktur und Funktionsweise. Eine der auffälligsten Veränderungen, die in den weltweiten Trockengebieten zu beobachten sind, ist die zunehmende Verbreitung von Gehölzen, insbesondere in grasdominierten Ökosystemen – die dadurch immer weniger als Weideland nutzbar sind.

„Um die Auswirkungen des globalen Wandels auf die Ökosysteme vorhersagen und steuern zu können, ist es daher von entscheidender Bedeutung, die Faktoren zu verstehen, die den Bewuchs mit Gehölzen in Trockengebieten beeinflussen, die voraussichtlich zu den vom Klimawandel am stärksten betroffenen Ökosystemen gehören werden“, sagt Dr. Liana Kindermann, eine der Potsdamer Koautorinnen der Studie.

In seiner großen globalen Feldstudie hat das internationale Forschungsteam zahlreiche Faktoren untersucht, die das Vorkommen holziger Arten beeinflussen – darunter biotische Interaktionen, räumliche und zeitliche Schwankungen in der Verfügbarkeit von Ressourcen aufgrund von Klima- und Bodenfaktoren sowie Störungen der natürlichen Prozesse durch Feuer oder Beweidung. Dabei zeigte sich, dass Klima, Bodeneigenschaften und Beweidung den größten Einfluss auf den Gehölzbestand haben. Fällt mehr Regen pro Jahr in Gebieten mit eher geringer Wasserhaltekapazität der Böden, kommt das holzigen Arten entgegen und sie breiten sich aus. Das gilt auch für die Temperatur: Bei steigenden Durchschnittstemperaturen nimmt die Baumbedeckung zu – bis zu einem Optimum von 15 Grad Jahresdurschnittstemperatur. Steigen die Temperaturen weiter, geht sie wieder zurück. Nicht zuletzt ergab die Untersuchung, dass die Beweidung mit bestimmten Tierarten die Veränderung der Trockengebiete befördert: Dort, wo eine intensive Beweidung mit Pferden oder Rindern stattfindet, steigt die Gehölzbedeckung, bei zunehmendem Weidedruck durch Ziegen nimmt sie ab.

Eine wichtige Erkenntnis der Studie ist aber auch die Komplexität der Prozesse, wie Prof. Dr. Florian Jeltsch von der Universität Potsdam betont: „Unsere Analyse zeigt, dass mehrere Einflussfaktoren und ihre Wechselwirkungen gleichzeitig berücksichtigt werden müssen, um Vegetationsveränderungen genau vorhersagen und bestenfalls steuern zu können.“

Link zur Publikation:
Biancari, L et al, Drivers of woody dominance across global drylands, Science Advances, DOI: www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adn6007

Fotos:
2024_096_Foto1_FieldWork_SouthAfrica: Potsdamer Forschende der Arbeitsgruppen von Prof. Dr. Anja Linstädter und Prof. Dr. Florian Jeltsch vom Institut für Biochemie und Biologie haben zu der globale Studie ihre Felddaten aus Trockengebieten in Südafrika und Namibia beigesteuert. Foto: Anke Frank
2024_096_Foto2_BushEncroachment_Namibia: Zur Bekämpfung der zunehmenden Dominanz holziger Pflanzen wird in Namibias Savannen seit einiger Zeit Holzkohle produziert. Dabei werden selektiv invasive Bauarten entfernt, um die Produktivität der Weideflächen zu verbessern. Foto: Prof. Dr. Anja Linstädter

Kontakt:
Dr. Liana Kindermann, Institut für Biochemie und Biologie, AG Biodiversitätsforschung/Spezielle Botanik
Telefon: 0331 977-1904
E-Mail: Liana.Kindermann@uni-potsdam.de

Medieninformation 14-10-2024 / Nr. 096
Matthias Zimmermann

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