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Die Erde wird grüner dank CO2

Der Originalbeitrag ist als „Schlumpfs Grafik 52“ im Online-Nebelspalter vom 15. August 2022 zu lesen.

Der Blattwuchs in unserem Garten hat sich in den letzten Jahren beschleunigt, die Büsche sind grösser geworden, die Grünfläche nimmt zu. Das ist nicht erstaunlich, weil die meisten Pflanzen zum sogenannten Pflanzentypus C3 gehören, dessen Photosyntheseleistung mit wachsendem CO2 zunimmt: Alle unsere Bäume, aber auch Weizen, Roggen, Gerste, Hafer, Kartoffeln und Reis wachsen besser bei steigendem CO2.

Was wichtig ist:

– Mit steigenden CO2-Konzentrationen wird unsere Erde immer grüner
– Dadurch steigt der landwirtschaftliche Ertrag pro Fläche
– Und die CO2-Senken auf dem Land steigern ihre Effizienz

Die wegen dem Klimawandel grösser werdende CO2-Konzentration in der Atmosphäre führt also an vielen Orten der Erde zu einem gesteigerten Pflanzenwachstum – man spricht von Kohlendioxid-Düngung – , das massgeblich für das Ergrünen (Greening) unseres Planeten verantwortlich ist. Dieser Prozess ist auf der folgenden Abbildung der amerikanischen Raumfahrtbehörde NASA anschaulich dargestellt (siehe hier). 

Auf diesem Bild werden die Resultate einer Studie von 2016 visualisiert, in der 32 Autoren aus acht Ländern umfangreiche Satellitendaten ausgewertet haben, um damit weltweit den sogenannten Blattflächenindex (Leaf Area Index) zu bestimmen (siehe hier). Dabei kam heraus, dass in der Periode von 1982 bis 2015 25 bis 50 Prozent der mit Vegetation bedeckten Gebiete der Erde ein erhöhtes Pflanzenwachstum zeigte: Auf der Abbildung sind das alle grün markierten Flächen. Nur in vier Prozent dieser Vegetationsgebiete ist der Blattflächenindex gesunken (orange-rot markiert).

Als weitaus wichtigsten Treiber für diese positive Entwicklung haben die Forscher den Düngungs-Effekt durch die gestiegenen CO2-Konzentrationen identifizieren können: Er ist allein für 70 Prozent der Wirkung verantwortlich. Weitere Treiber sind der Stickstoffgehalt im Boden mit neun Prozent, veränderte Temperaturen und Niederschlagsmuster mit acht Prozent und Änderungen bei der Bodenbedeckung mit vier Prozent.

Mehr CO2 bringt enorme Ertragssteigerungen beim Reis

Diese durch den Klimawandel hervorgerufene Ergrünung der Erde ist aber auch noch die Ursache von zwei wichtigen Folgeerscheinungen: Erstens wird die landwirtschaftliche Produktivität gesteigert und zweitens wird die Aufnahmefähigkeit der CO2-Landsenken unterstützt.

Eine durch erhöhte CO2-Konzentrationen hervorgerufene gesteigerte Pflanzenaktivität zeigt sich aber nicht nur in mehr Blättern und grösseren Wurzelsystemen, sondern vor allem auch in mehr Früchten und Blüten. Die folgende Grafik zeigt das Resultat einer Studie von 2007, in der die Forscher bei 16 verschiedenen Reissorten (sogenannte Genotypen) untersucht haben, wie sie auf eine Erhöhung des CO2 in der Luft reagieren würden (siehe hier).

Dabei zeigte sich, dass bei einer Zunahme der Konzentration des CO2 um 300 parts per million, ppm – das ist in etwa das, was wir bis Ende des Jahrhunderts erwarten können – bei fünf Sorten der Ertrag um über 125 Prozent gesteigert werden könnte. Und bei neun Sorten ergäben sich immerhin Ertragssteigerungen um 50 bis 80 Prozent. Mit einer klugen Planung sollte es also möglich sein, genügend Nahrungsmittel für eine weiter steigende Weltbevölkerung zu produzieren, und vielleicht sogar den noch immer bestehenden Hunger vieler Millionen Menschen zu bekämpfen – und das wohlverstanden nur dank steigenden CO2-Werten.

Mehr CO2 führt zu grösserer Wasserresistenz

Der hier beschriebene Ertragszuwachs gilt aber nicht nur für Reis: In einer grossen Zahl von Laborversuchen und Feldexperimenten wurde immer wieder bestätigt, dass der gleiche Effekt auch bei den wichtigsten Getreidesorten, bei Früchten und Gemüsen, Hülsenfrüchten und sogar bei Mais und Zuckerrohr eintritt. Und dabei wird bei diesen Pflanzen sogar zusätzlich noch die Effizienz des Wasserverbrauchs gestärkt: Die grosse Zunahme an Biomasse in den letzten Jahrzehnten ist ohne einen entsprechenden Mehrverbrauch an Wasser erfolgt (siehe hier).

Grosse Bedeutung – die zweite Folgeerscheinung des Greening – kommt schliesslich der CO2-Aufnahmefähigkeit der Pflanzen zu, weil diese bisher zusammen mit den Ozeanen dafür gesorgt haben, dass auch bei stark wachsenden CO2-Emissionen immer etwa die Hälfte davon absorbiert wurde: Man bezeichnet die Ozeane und die Landpflanzen deshalb als CO2-Senken. Anhand von Modellsimulationen befürchtet der Weltklimarat aber seit längerem, dass die Absorptionsfähigkeit dieser Senken abnehmen werde.

Die CO2-Landsenken haben Effizienz nicht verloren

Dass das bisher aber nicht so war, zeigt das Global Carbon Project, an dem auch die UNO-Organisation WMO, World Meteorological Organization, beteiligt ist. In ihrem Bericht von 2019 (siehe hier) weisen die Wissenschaftler daraufhin, dass die globalen Land- und Ozeansenken insgesamt Schritt gehalten haben mit den wachsenden CO2-Emissionen seit 1958. Wörtlich: «Die Verstärkung der Absorptionsfähigkeit ist auf die Landsenken der nördlichen Hemisphäre, insbesondere die Wälder, zurückzuführen, die den steigenden Emissionsanstieg ausgleichen.»

Dieser Befund wird weiter unterstützt durch eine Untersuchung, die 2019 von Forschern des Max-Planck-Instituts für Meteorologie in Hamburg und der Boston University gemacht wurde, die sich mit der Treffsicherheit sogenannter Erdsystem-Modelle auseinandergesetzt hat (siehe hier). Solche Computer-Modelle dienen als wissenschaftliche Basis für die Berichte des Weltklimarates. Im Abstract dieser Studie ist zu lesen, dass der CO2-Dämpfungseffekt 60 Prozent höher ist als die im Durchschnitt der Modelle erwartete Wirkung. Das legt den Schluss nahe, dass der Grossteil der Modelle die Kohlenstoff-Fixierung durch Photosynthese stark unterschätzt hat.

Positive Bilanz des CO2

Fazit: Der bis heute noch nicht gestoppte Anstieg der CO2-Emissionen hat mit dem durch den Treibhaus-Effekt verursachten stärkeren Pflanzenwachstum zu einer Ergrünung unseres Planeten geführt. Damit einher geht eine optimierte Nahrungsmittelproduktion und zumindest bis heute auch eine verstärkte Fähigkeit der Pflanzen, das CO2 aus der Luft zu binden, und damit als CO2-Senke die weitere Anreicherung in der Atmosphäre zu dämpfen. Insgesamt – vor allem bei der Hungerbekämpfung – eine positive Bilanz der CO2-Emissionen.

6 Kommentare zu “Die Erde wird grüner dank CO2

  1. Arturo Romer

    Der Klimawandel ist eine Realität. Ausnahmsweise muss ich Herrn Prof. Martin Schlumpf und seinen Informationsquellen widersprechen. Dieser extremen Behauptung kann ich nicht zustimmen. Sie schürt falsche Hoffnungen. Der wachstumsfördernde Einfluss des CO2 bleibt zeitlich begrenzt. Pflanzen brauchen neben Kohlendioxid auch viele andere Stoffe, vor allem Wasser (!), Phosphate, Nitrate, usw.. Diese Stoffe sind begrenzt. Die Zunahme der CO2-Konzentration der Atmosphäre führt zur Temperaturerhöhung der Umwelt (Treibhauseffekt) und somit zu Hitzeperioden, Dürren und Extremwetterereignissen. Die Vegetation wird unter diesen Bedingungen zunehmend leiden. Die Erde wird langfristig sicher nicht grüner, im Gegenteil. Im Jahre 2100 wird die mittlere Temperatur auf unserem Planeten mindestens 3 Grad Celsius höher sein als im Jahre 1850. Vergessen wir als Beispiel das Jahr 2022 nicht!

  2. Konrad Kugler

    Wir hatten 1976 eine Dürre von 6 Wochen. Auch damals fing man schon zu überlegen an, ob man die Siesta einführen sollte. Welches verbrecherische Gesetz wurde 1976 eingeführt?
    Wir haben ebenso einen behaupteten Klimawandel, wie wir eine behauptete Pandemie haben. Noch nicht einmal zu einer Epidemie hat es gereicht.

  3. Schmidli Rolf

    Sali Martin

    Interessante Feststellungen. Dumm nur, dass sich das Klima verändert und z.B. in Europa und USA Wald durch Dürre und Brände zerstört wird. Auf die gesamte Erdfläche bezogen wohl ein kleiner Teil und hoffentlich nachwachsend. Aber für uns direkt Betroffene Besorgnis erregnend.

    Liebe Grüsse aus Speuz (früher Muldi Aarau)
    Rolf

    • Martin Schlumpf

      Lieber Rolf, Schön von Dir zu hören. Wie ich in einem früheren Beitrag gezeigt habe, wächst global der Wald wieder, was zu Hoffnung Anlass gibt https://www.schlumpf-argumente.ch/immer-weniger-waldzerstoerung/ Und für viele Waldbrände ist nicht der Klimawandel die Hauptursache.

      • Benjamin Martens

        Moment, dass die Pro-Kopf-Abholzung abnimmt, heißt nicht, dass der Waldbestand wächst. Nicht, wenn gleichzeitig die Bevölkerungszahlen weltweit steigen. Das ist eine falsche und gefährliche Schlussfolgerung. Die Situation aktuell ist ja vielmehr, dass der CO2 Gehalt steigt während immer mehr Wälder abgeholzt werden, die Niederschläge zurück gehen (wärmere Luft bindet mehr Wasser) und die Fläche, auf der Pflanzen wachsen könnten, stetig zurück geht (Anstieg der Meeresspiegel). Ich freue mich also für Ihren Garten, Herr Schlumpf, aber global bringt uns das leider nichts und der globale Trend ist das, was mir Sorgen macht. Heute wurden Menschen in Berlin aufgefordert, Wasser zu sparen. In Berlin. Und es ist ein heißer Sommer dort. Ihr Artikel lässt vermuten, alles wäre super und den Pflanzen geht’s prima. Das ist aber nicht so. Der Wald vor meiner Tür sieht aus, wie im Spätherbst. Weil die Bäume durch zu wenig Wasser ihre Blätter abwerfen. Und vertrocknete Blätter können auch keine Photosynthese mehr betrieben. Ihr Artikel ist mir daher ehrlich gesagt zu einseitig und vernachlässigt das komplexe System, durch das sich unsere Welt gerade verändert. Und schlimmer noch: Er gebt Menschen vielleicht sogar das Gefühl, alles sei in bester Ordnung und wir mussten nichts ändern. Schwierig aus meiner Sicht. Aber danke für die Plattform zum offenen Meinungsaustausch. Nur das bringt uns als Gesellschaft nach vorn. Beste Grüße!

    • Gisela Müller-Plath

      Ja, die Böden werden trockener und der Grundwasserspiegel sinkt vielerorts. Das ist menschgemacht und schlecht. Aber Ursachen sind landwirtschaftliche Bodenbearbeitung und Versiegelung, nicht Klimawandel aufgrund steigenden CO2-Gehalts der Atmosphäre. Denn Niederschläge werden nicht weniger. Kann man sich bei meteoschweiz oder dem DWD plotten lassen.

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