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Der Artikel ist im BOTANICA Garten- und Pflanzenführer 2019 erschienen.

Klimawandel im Pflanzenreich

Ursachen und Folgen des Klimawandels

Der Klimawandel und die damit verbundenen Auswirkungen auf Umwelt, Wirtschaft und Gesellschaft stellen eine wichtige Herausforderung des 21. Jahrhunderts dar. Die Schweiz ist besonders stark betroffen: 2018 gilt als das wärmste Jahr seit Messbeginn 1864, und die Jahresdurchschnittstemperatur stieg seit damals um knapp 2 °C.

Klimaveränderungen gab es auf der Erde immer. Als die landlebenden Dinosaurier vor rund 65 Millionen Jahren ausstarben, herrschte in der Gegend der Schweiz ein subtropisches bis tropisches Klima. Im Eiszeitalter, das vor etwa 2,4 Millionen Jahren begann, dominierten kalte Temperaturen. Damals stiessen die Gletscher weit über die Alpen hinaus. Noch vor 20 000 Jahren bedeckten riesige Eismassen das Mittelland. Erst am Ende der letzten Eiszeit vor rund 12 000 Jahren zogen sich die Gletscher in die Alpen zurück. Heute ist eine neue Form des Klimawandels sichtbar, die sich von den früheren deutlich unterscheidet: Die momentane globale Erwärmung wird vor allem durch menschengemachte Treibhausgase verursacht.

GLOBALER KLIMAWANDEL
Auf globaler Skala beträgt die oberflächennahe Erwärmung seit Beginn der systematischen Messungen um 1850 rund 1 °C. Hauptursache sind Treibhausgase, die durch menschliche Aktivitäten in die Atmosphäre gelangen. Das mit Abstand wichtigste Treibhausgas ist Kohlendioxid (CO2). Es wird bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe wie Kohle, Erdöl und Erdgas sowie durch die Abholzung der Wälder, insbesondere in den Tropen, freigesetzt. Auch Methan (CH4) und Lachgas (N2O) zählen zu den langlebigen Treibhausgasen und beeinflussen den Strahlungshaushalt der Atmosphäre. Zwar nehmen Pflanzen bei der Photosynthese Kohlendioxid auf, und auch die Ozeane speichern dieses Gas. Sie wirken so als wichtige CO2-Senken, sind aber nicht in der Lage, alle menschlichen Emissionen zu neutralisieren. Damit kommt es zu einem Anstieg der Treibhausgaskonzentration in der Atmosphäre, der dazu führt, dass weniger Energie in den Weltraum abstrahlt und sich die Erde wie ein Treibhaus aufheizt.

KLIMAWANDEL IN DER SCHWEIZ
Die Schweiz ist überdurchschnittlich stark vom Klimawandel betroffen: So stieg die Jahresdurchschnittstemperatur seit 1864 um knapp 2 °C, zum grössten Teil in den letzten Jahrzehnten. Bei ungebremst steigenden Treibhausgasemissionen ist eine weitere Zunahme der Jahresmitteltemperatur von 2–3 °C bis Mitte des Jahrhunderts möglich. Die Forschung geht davon aus, dass sich nur mit einer raschen und umfassenden Senkung des weltweiten Ausstosses von Treibhausgasen die Erwärmung drosseln lässt. Dazu dient das Klimaschutzabkommen von Paris, das 2015 verabschiedet und nebst der Schweiz von 194 Staaten ratifiziert wurde (Stand 4.1.2019). Es sieht die Begrenzung der menschengemachten globalen Erwärmung auf deutlich unter 2 °C gegenüber 1850 vor. Wird dieses Ziel nicht erreicht, kann dies für die Schweiz weitreichende Folgen haben: Die Wetterextreme nehmen zu. Die Sommer werden trockener und weisen längere Trockenperioden auf. Die Höchsttemperaturen steigen, und Hitzesommer könnten zur Normalität werden. Starkniederschläge häufen sich und werden intensiver ausfallen als heute. Im Winter wird es wärmer, deshalb fällt Niederschlag häufiger in Form von Regen als von Schnee. Besonders in tieferen Lagen wird es weniger und seltener schneien. Die bisherige Klimaerwärmung hat sich bereits stark auf das Vorkommen von Schnee und Eis ausgewirkt. So haben die Alpengletscher seit 1850 rund 60 Prozent ihres Volumens eingebüsst. Dieser Trend wird sich weiter verschärfen.

EINFLUSS DES KLIMAWANDELS AUF DIE VEGETATION
Der Klimawandel ist im Pflanzenreich bereits deutlich sichtbar. So hat sich beispielsweise die Vegetationsperiode seit den 1960er-Jahren um zwei bis vier Wochen verlängert. Das Verbreitungsgebiet etlicher Pflanzenarten verändert sich. Gebirgspflanzen verschieben ihre Verbreitungsgrenzen nach oben. Da aber gleichzeitig vermehrt Pflanzen aus tieferen Regionen in die Höhe steigen, gerät die hochalpine Flora zunehmend unter Konkurrenzdruck. Zudem fördern höhere Temperaturen das Einwandern und die Ausbreitung wärmeliebender gebietsfremder Pflanzenarten (Neophyten) in unseren Breiten.

WALD UND BÄUME
Wälder bedecken etwa ein Drittel der Fläche der Schweiz. Sie bieten eine Vielzahl von Ökosystemleistungen: Sie produzieren Holz, versorgen uns mit sauberem Trinkwasser, regulieren das lokale Klima, tragen zur Erhaltung der biologischen Vielfalt bei, schützen vor Naturgefahren und bieten dem Menschen Erholungsraum. Ausserdem speichern Wälder viel Kohlenstoff und stellen damit die grösste terrestrische CO2-Senke dar. Ob und wie Bäume auf den Klimawandel reagieren, ist je nach Art unterschiedlich. «Verlierer» unter den Baumarten wachsen langsamer oder sterben gar ab, «Gewinner» profitieren. Konkurrenzverhältnisse verschieben sich, langfristig ändert sich so die Baumartenzusammensetzung. Generell werden die meisten Arten in höhere Lagen vordringen. In tieferen Lagen gehen die Bestände der Fichten und Rot-Buchen, der beiden häufigsten Baumarten der Schweiz, bereits heute zurück. Demgegenüber breiten sich trockenheitstolerantere Arten wie zum Beispiel Eichen aus. Die Anpassungen der Bäume laufen aber meist langsamer ab als der Klimawandel. Einerseits können Bäume nicht wandern, sie bewegen sich nur via Samenausbreitung fort. Andererseits verhindert die Landnutzung durch den Menschen teilweise eine raschere Ausbreitung von Baumarten in neue Gebiete. Derzeit gelten artenreiche Wälder mit einem hohen Mischungsgrad als geeignetes Mittel, um die Risiken zu minimieren, die ein starker Klimawandel für die Waldbewirtschaftung mit sich bringt.

STADTBÄUME
Stadtbäume übernehmen verschiedene Funktionen: Sie haben gestalterische und raumbildende Effekte, tragen zu einem besseren Stadtklima bei, indem sie Schadstoffe und Staub aus der Luft filtern, und machen den städtischen Lebensraum für den Menschen angenehmer. Allerdings wirkt eine Vielzahl von Faktoren negativ auf die Bepflanzung in der Stadt, darunter Bodenverdichtung, mangelnder Platz, nährstoffarme Böden, Streusalze, Abgase, Staub und Trockenheit. Hitze und Trockenheit werden in der Stadt durch den fortschreitenden Klimawandel in Zukunft zunehmen. Daher ist eine optimale Baumartenauswahl für
die Bepflanzung von Alleen, Strassen und Parks zentral.

ROLLE DER BOTANISCHEN GÄRTEN
Botanische Gärten beherbergen oft eine reiche Baumarten- Sammlung. Dazu zählen sowohl einheimische Arten als auch exotische Gehölze. Letztere eignen sich häufig als Indikatoren dafür, ob eine Baumart überhaupt in unserem Klima gedeihen kann. Im folgenden Kapitel «Gärten» werden exemplarisch Baumarten porträtiert und ihre mögliche Reaktion auf den Klimawandel dargestellt.

Erhaltung gefährdeter Wildpflanzen in botanischen Gärten

In der Schweiz sind über ein Viertel der Wildpflanzen bedroht und stehen auf der Roten Liste. In botanischen Gärten werden solche gefährdeten Arten für eine Wiederansiedlung in ihren natürlichen Lebensräumen kultiviert.

«Infotainment ist heute besonders wichtig»

Peter Enz’ wichtigstes Ziel ist die Sensibilisierung für Pflanzen und die Natur. Darum liegt dem Leiter des Botanischen Gartens der Universität Zürich die diesjährige «BOTANICA» sehr am Herzen: Weil sie aufzeigt, wie wichtig der Erhalt bedrohter heimischer Pflanzen ist.

«Die Natur kennt keine Grenzen»

Der Botanische Garten der Universität Freiburg nimmt in der Schweiz eine Pionierrolle ein. Prof. Gregor Kozlowski realisierte mit seiner Forschungsgruppe und dem Gartenteam etliche erfolgreiche Wiederaussiedlungen.

«Verschwindet eine Art, geschieht dies meist im Stillen.»

Gregor Kozlowski ist in seinem Element, wenn er über sein Spezialgebiet, den Artenschutz, spricht. «Allein im Kanton Freiburg sind rund 700 Pflanzenarten bedroht, ein Drittel des kantonalen Wildpflanzenbestandes.»

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