18.03.2020
Globale Erwärmung: Die Erde wird grüner
Von Thilo Spahl
Der Klimawandel wird häufig mit Hitze, Dürre und Feuer in Zusammenhang gebracht. Tatsächlich ist die wohl deutlichste Auswirkung das Ergrünen der Erde.
Chinesische Forscher haben in einer aktuellen Übersichtsarbeit in der Fachzeitschrift Nature Reviews Earth & Environment den Stand der Forschung zur Veränderung der Vegetation der Erde in Folge des Klimawandels zusammengefasst. Obwohl der Weltklimarat IPCC das Ergrünen der Erde neben der globalen Erwärmung, dem Anstieg der Meeresspiegel und dem Rückgang des Meereises als eines von vier Hauptmerkmalen des Klimawandels betrachtet, hört man in den öffentlichen Debatten von dieser Entwicklung wenig. Es passt nicht ins Bild von der Katastrophe.
Seit mindestens 1981 (als man damit begann, dies über Satelliten zu messen) wird die Erde grüner. Das heißt, die Gesamtfläche aller grünen Blätter von Pflanzen vergrößert sich stetig. Auf 25 bis 50 Prozent der bewachsenen Landfläche hat die Vegetation in den letzten Jahrzehnten kontinuierlich zugenommen (Greening), nur auf 4 Prozent hat sie abgenommen (Browning). Weltweit ist die Blatt- und Nadelfläche allein zwischen 2000 und 2017 um 5,4 Millionen Quadratkilometer angewachsen. Das ist eine Fläche so groß wie der Amazonas-Regenwald.1
Von Nord bis Süd
Das Global Warming wird also begleitet vom Global Greening. Beides verläuft nicht an allen Orten der Welt gleich. Auch das muss man beachten, wenn man die Folgen des Klimawandels bewerten möchte. Die Welt erwärmt sich, aber eben in manchen Regionen mehr und in anderen weniger. Besonders im hohen Norden steigt die Temperatur aufgrund der Arktischen Amplifikation etwa doppelt so schnell wie im globalen Durchschnitt.2 Es wird also besonders dort wärmer, wo es nach wie vor eher kalt ist.3 Gleichzeitig ist in nördlichen Gefilden auch das Ergrünen am stärksten ausgeprägt. Besonders stark hat die Vegetation in den letzten 40 Jahren in Alaska und Kanada, Sibirien und Teilen Skandinaviens zugenommen. Auch in den gemäßigten Regionen zwischen 25 und 50 Grad nördlicher Breite ist das Ergrünen erheblich, seit der Jahrtausendwende sogar noch stärker als in der Polarregion. Hier spielen Landwirtschaft und Aufforstung in Indien und China eine große Rolle. Die beiden Länder zusammen machen etwa 30 Prozent der globalen Ergrünung aus. Allein in China hat die Waldfläche in den letzten 40 Jahren um rund 20 Prozent zugenommen. Aber auch die Tropen werden grüner und tragen seit der Jahrtausendwende mit rund 25 Prozent zur weltweiten Zunahme bei. Südlich der Tropen ist das Ergrünen weniger stark ausgeprägt. Ein wichtiger Beitrag kommt hier aus dem Süden Brasiliens und aus Südostaustralien. In diesen Regionen herrscht natürlicherweise eine eher spärliche Vegetation, und es ist hauptsächlich die Landwirtschaft, die dort für mehr Grün sorgt.
„Allein in China hat die Waldfläche in den letzten 40 Jahren um rund 20 Prozent zugenommen."
Generell trägt zum Ergrünen nicht nur die wachsende Menge an grünem Pflanzenmaterial bei, sondern auch eine Verlängerung der Anbauperioden. Diese haben während der letzten 40 Jahre in der nördlichen Hemisphäre um 2 bis 10 Tage pro Jahrzehnt zugenommen.
Warum wird es grüner?
Für das Ergrünen sind im Wesentlichen vier Faktoren verantwortlich. Am wichtigsten sind offenbar die steigenden CO2-Konzentrationen in der Atmosphäre. Auf sie werden rund 70 Prozent des Anstiegs zurückgeführt. Die Wirkung von CO2 beruht vor allem darauf, dass es der wichtigste Pflanzennährstoff ist. Zusätzlich verbessert es auch die Effizienz der Pflanzen bei der Wassernutzung, was vor allem in semiariden Regionen von Bedeutung ist.
Ein weiterer wichtiger Faktor ist der Klimawandel, der sich durch Erwärmung sowie regional zunehmende Niederschläge bemerkbar macht. Die Erwärmung hat vor allem in den nördlichen Breiten einen deutlichen Effekt. Von den zunehmenden Niederschlägen profitieren dagegen eher die Sahelzone und trockene Regionen im Süden Afrikas und Australiens.
In deutlich geringerem Maße spielen steigende Stickstoffverfügbarkeit (durch anthropogene Emissionen) und Änderungen in der Landnutzung eine gewisse Rolle.
Mehr Feuchtigkeit
Das Ergrünen hat Einfluss auf den natürlichen Wasserkreislauf. Die Menge des Wassers auf der Erde ist konstant. Das Wasser befindet sich in einem ständigen Kreislauf der Verdunstung und des Niederschlags. Der Großteil von 60-90 Prozent der Verdunstung erfolgt über den Prozess der Transpiration, also der Abgabe von Wasser durch Pflanzen (und Tiere). Mehr Blätter führen daher zu mehr Verdunstung. Gleichzeitig kann eine dichtere Vegetation andererseits auch dazu führen, dass weniger Wasser vom Boden verdunstet. Insgesamt hat aber die Verdunstung in den letzten 40 Jahren deutlich zugenommen. Dies kann dazu führen, dass in manchen Gebieten die Bodenfeuchtigkeit oder die Wassermenge von Flüssen abnimmt, da mehr Wasser von Bäumen aufgenommen und verdunstet wird und nicht am selben Ort, sondern an anderer Stelle als Niederschlag wieder in die Erde zurück gelangt. Dieser Effekt muss insbesondere bei großen Aufforstungsprojekten beachtet werden. Niederschläge nehmen also insgesamt zu. Es kommt aber zu Verschiebungen bei den Niederschlagsmustern.
Auch beim Einfluss auf die lokale Temperatur hat das Ergrünen unterschiedliche Wirkungen. Zum einen erfolgt durch den Prozess der Verdunstungskühlung ein Temperaturrückgang. Gleichzeitig wird eine Landschaft, die grüner wird, oft auch dunkler. Damit verringert sich die Albedo, also das Reflexionsvermögen der Oberfläche. Die Erde nimmt dann dort mehr Energie auf und erwärmt sich etwas stärker. Insgesamt wird der kühlende Effekt jedoch als rund neunmal so groß eingeschätzt wie der erwärmende Effekt. Auch hier zeigt sich wieder ein Unterschied zwischen höheren Breitengraden und den Tropen sowie Subtropen. Im hohen Norden fällt die erhöhte Albedo stärker ins Gewicht, der kühlende Effekt ist daher geringer. In den wärmeren Regionen dominiert die Verdunstung, und der Kühleffekt ist stärker ausgeprägt.
Pflanzen als CO2-Senke
In Hinblick auf den CO2-Anstieg hat das Ergrünen einen bremsenden Effekt. Mehr Grün bedeutet mehr Photosynthese. Bei der Photosynthese wird von lichtabsorbierenden Farbstoffen wie Chlorophyll Lichtenergie in chemische Energie umgewandelt. Diese wird von der Pflanze genutzt, um aus Wasser und CO2 vor allem Kohlenhydrate herzustellen. Die Ergrünung führt also dazu, dass der Atmosphäre mehr CO2 entzogen und damit der Anstieg der CO2-Konzentration gebremst wird. (Allerdings wird Kohlenstoff nur dann über einen längeren Zeitraum gebunden, wenn er in Pflanzenbestandteile eingebaut wird, die nicht schnell wieder abgebaut werden, also etwa in Baumstämme oder Wurzeln.) Der Effekt ist insgesamt jedoch erheblich. Deutsche Max-Planck-Forscher kommen in einem Beitrag für Nature Communications zum Schluss, dass die meisten Modelle stark unterschätzen, wieviel CO2 auf diese Weise in Zukunft aus der Atmosphäre entfernt werden wird. Die globale Erwärmung führt also zum globalen Ergrünen und bremst sich damit selbst.
Schöne grüne Welt
Früher sind wir alle intuitiv davon ausgegangen, dass es etwas Gutes ist, wenn die Welt grüner wird. Wenn nun die Klimaveränderung für mehr Vegetation sorgt, dann wird man das weiter als positive Entwicklung betrachten dürfen. Oder nicht? Große Gebiete der Erde, die bisher für Menschen relativ unattraktiv und entsprechend dünn besiedelt waren, könnten durch weniger Kälte und besseres Pflanzenwachstum erheblichen Zuzug erleben. Eine neue Studie russischer Forscherinnen kommt zum Schluss, dass der asiatische Teil Russlands, der rund dreimal so groß ist wie die EU, von einer starken Erwärmung deutlich profitieren würde und einen erheblichen Bevölkerungszuwachs erleben könnte.
„Wer ein rechter Klimaschützer sein will, der reist gerne zum Beklagen von ‚sterbenden' Gletschern nach Island. Die Vegetation, die entsteht, wo das Eis schwindet, wird nicht gerade freudig begrüßt."
Wer ein rechter Klimaschützer sein will, der reist gerne zum Beklagen von „sterbenden” Gletschern nach Island. Die Vegetation, die entsteht, wo das Eis schwindet, wird nicht gerade freudig begrüßt. Woran liegt das? Wie würden die Menschen reagieren, wenn es umgekehrt verliefe, wenn sich Eis dort breit machte, wo bisher Wälder waren. Würden wir das Vordringen des Eises dann so feiern, wie wir den Rückgang heute betrauern? Wohl kaum. Der Klimawandel bringt eine Vielzahl konkreter Veränderungen der lokalen natürlichen Begebenheiten mit sich. Wetter, Pflanzen- und Tierwelt ändern sich nicht abstrakt für die ganze Welt, sondern an jedem Ort spezifisch. Wir Menschen müssen uns dort, wo wir jeweils leben, darauf einstellen. Wir müssen Vorteile nutzen und Nachteile kompensieren.
