Der Klimawandel macht sich bekanntlich auch intensiv in der Alpenregion bemerkbar. Die Durchschnittswerte steigen, es gibt mehr Wetterextreme und auch der Jahreszeitenwechsel verändert sich: Im Frühling wird es früher warm und die lebensfreundlichen Bedingungen reichen weiter in den Herbst hinein. Theoretisch bietet dies den Pflanzen der Alpenregion somit verlängerte Wachstumsmöglichkeiten. Inwieweit sie dies nutzen können, haben nun Forscher der Universität Basel untersucht.
Verlängerte Vegetationsperiode?
Für ihre Studie entnahmen sie Blöcke von alpinen Wiesen aus 2500 Meter hoch gelegenen Bereichen in den Schweizer Alpen. In Klimakammern wurden die Stücke dann unter den typischen Naturbedingungen künstlich überwintert. Einen Teil der Wiesenblöcke „weckten“ die Wissenschaftler anschließend durch milde Werte bereits im Februar. Eine Kontrollgruppe hielten sie hingegen bis in den April bei „Winterschlaf-Bedingungen“, bevor auch für diese Wiesenstücke in den Kammern die Wachstumsperiode begann. Die Entwicklung der Versuchseinheiten konnten die Forscher dann untereinander sowie mit derjenigen ihrer natürlich wachsenden Bestände vergleichen, die erst Ende Juni zu sprießen begannen.
Aus den Untersuchungsergebnissen ging hervor: Unabhängig davon, wann sie „geweckt“ worden waren, stellten die meisten der alpinen Pflanzen in den Blöcken nach etwa fünf bis sieben Wochen das Wachstum ein und der Alterungsprozess begann. Es zeichnet sich damit eine auf bestimmte Zeit fixierte Wachstumsperiode ab, erklären die Forscher. Vor allem galt das für ein besonders wichtiges Gewächs in der Alpenregion – die Krummsegge (Carex curvula): „Wir waren erstaunt, wie stur diese im Grasland dominante Pflanzenart nach wenigen Wochen auf Alterung umschaltet“, sagt Seniorautorin Erika Hiltbrunner von der Universität Basel. Erstautor Patrick Möhl fügt hinzu: „Zu dem Zeitpunkt, als die natürliche Vegetation in vollem Wachstum war, waren die Pflanzen mit dem frühsten Saisonstart schon ganz braun“.
Zeitlich begrenztes Wachstumsprogramm
Zusätzlich zur Blattentwicklung untersuchten die Forscher auch das Wurzelwachstum der Pflanzen. Dazu schoben sie eine digitale Kamera in durchsichtige Bodenröhren, um das Wurzelwerk in regelmäßigen Abständen zu scannen. Eine Form der künstlichen Intelligenz erfasste dann in den Bildern automatisch das Wurzelwachstum. Dieser Blick ins Verborgene bestätigte: Auch die früh geweckten Wurzeln wuchsen kaum mehr nach den ersten zwei Monaten, trotz der weiterhin lebensfreundlichen Temperaturen im Boden.
Doch warum verhalten sich Pflanzen auf diese Weise? Wie die Wissenschaftler erklären, hat sich bei einigen Arten eine auf bestimmte Zeit fixierte Wachstums- und Alterungsperiode entwickelt, weil dies für sie in der alpinen Umgebung vorteilhaft sein kann. Denn dieser von der aktuellen Temperatur unabhängige Kontrollmechanismus kann verhindern, dass Wintereinbrüche sie noch in vollem Saft erwischen und dadurch schädigen. Allerdings gibt es auch einzelne Pflanzenarten, deren innere Uhr weniger strikt auf eine bestimmte Länge der Wachstumsperiode fixiert ist und die bei günstigen Bedingungen länger aktiv bleiben, berichten die Forscher.
