Wärmere Winter: Wie reagieren die Pflanzen?

Durch die wärmeren Winter schmilzt die Schneedecke früher.

Anhand einer "künstlich forcierten Schneeschmelze" untersucht die Wissenschafterin, wie Pflanzen auf die vorzeitige Ausaperung reagieren.

Vegetationsaufnahmen liefern Erkenntnisse, wie die Klimaveränderung auf Tundra-Pflanzen wirkt.

Unser Klima wird wärmer - und dies vor allem im Winter. Die Wintertemperaturen sind in den letzten Jahrzehnten vielerorts doppelt so stark angestiegen wie diejenigen im Sommer. Die Schneeschmelze in den Bergen findet deshalb immer früher statt. Können die Pflanzen den verlängerten Sommer für Wachstum nutzen? Verändert sich dadurch die Vegetation? Wir untersuchen, wie sich veränderte Schneedecken-Eigenschaften auf die Pflanzen auswirken.

Seit 1980 findet die Ausaperung an der Waldgrenze in Davos fast 3 Wochen früher statt. Für gewisse Standorte bedeutet dies, dass die schneefreie Zeit um einen Viertel länger geworden ist. Wie die Pflanzen darauf reagieren, ist weitgehend unbekannt.

In unserer Studie simulieren wir die Klimaveränderung, indem wir die Schneedecke manipulieren. Einerseits entfernen wir während des Winters Schnee, wodurch die Schneedecke weniger gut isoliert und die Pflanzen darunter Frost ausgesetzt sind. Andererseits beschleunigen wir im Frühling die Schneeschmelze. Danach messen wir die Änderungen in Lebenszyklus, Wachstum und Reproduktion der Pflanzen.

Unsere Untersuchungen finden einerseits in alpinen Zwergstrauchheiden an der Waldgrenze bei Davos statt, andererseits in den subarktischer Tundra in Alaska. Die Artenzusammensetzung beider Standorte ist sehr ähnlich, aber die winterlichen Temperaturen und Schneedecken unterscheiden sich stark.

Einige Resultate

• Einerseits hat in den letzten Jahren eine Temperaturerwärmung stattgefunden hat, welche zu früherer Schneeschmelze führte. Andererseits waren die Temperaturen in den ersten Wochen nach Schneeschmelze je tiefer, je früher die Schneeschmelze stattfand, und Fröste waren häufiger.
  
• In unseren Untersuchungen führte die frühere Schneeschmelze in einigen Arten zu einem langsameren Lebenszyklus, reduziertem Wachstum, aber mehr Reproduktion. Dies ist wahrscheinlich auf die tiefen Frühlingstemperaturen und Fröste zurückzuführen, die gemessen wurden.
  
• Die Blätter von früh ausgeaperten Zwergsträuchern waren kleiner, enthielten weniger Chlorophyll und wurden weniger von Insekten gefressen. Nach dem Abfallen verrotteten diese Blätter schlechter.
  
• Die Streuabbau war bei dünner Schneedecke und früher Ausaperung verlangsamt, wahrscheinlich wegen der tiefen Bodentemperaturen.

Die Klimaerwärmung führt also einerseits zu früherem Sommeranfang, dies kann aber paradoxerweise für alpine Pflanzen zu einem kühleren Frühlingsklima und vermehrtem Frost führen. Wahrscheinlich konnten gewisse Pflanzenarten deshalb nach früher Schneeschmelze den längeren Sommer nicht nutzen und wuchsen teilweise sogar schlechter.

Partner

Dieses Projekt wird im Rahmen einer Dissertation am SLF bearbeitet. Es bestehen Zusammenarbeiten mit dem Institut für Umweltwissenschaften der Universität Zürich und dem Institute of Arctic Biology der University of Alaska, Fairbanks.
Posters und Publikationen finden Sie hier.

Kontakt

• Sonja Wipf