Wo sich Diversität entfalten kann, ist die Natur besonders stark: Viele Studien verdeutlichen bereits, dass eine hohe pflanzliche Artenvielfalt die Stabilität und Produktivität von Ökosystemen in komplexer Weise fördern kann. Die Gemeinschaften zeigen sich dabei unter anderem widerstandsfähiger gegen die zunehmenden Wetterextreme im Zuge des Klimawandels. Bei der Erforschung dieser Positivwirkungen stand bisher allerdings eine möglicherweise wichtige Komponente kaum im Fokus, sagen die Wissenschaftler um Yuanyuan Huang vom Deutschen Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung Halle-Jena-Leipzig (iDiv): „Die Bodentemperatur spielt eine zentrale Rolle bei der Steuerung wichtiger Ökosystemprozesse in Bezug auf Wasser, Kohlenstoff- und Nährstoffdynamik, mikrobielle Aktivität und landwirtschaftliche Produktivität“, sagt Huang. Doch bisher wurde noch nicht systematisch untersucht, inwieweit sich die Pflanzenvielfalt stabilisierend auf die Bodentemperatur bei Wetterextremen auswirken kann.
Ausgleichender Wirkung auf der Spur
Diese Lücke haben Huang und ihre Kollegen nun durch die Ergebnisse einer umfangreichen Langzeitstudie geschlossen. Sie basiert auf den Daten eines groß angelegten Grasland-Biodiversitätsexperiments, das den Zeitraum von 2004 bis 2021 umfasste. Das Versuchsgelände bestand dabei aus 80 Parzellen mit einer unterschiedlichen Bepflanzung: Sie reichte von der Monokultur nur einer Art stufenweise bis zu einer Mischung aus 60 heimischen Pflanzenarten. Als Vergleich dienten den Forschern auch von Pflanzen frei gehaltene Parzellen. Die Bodentemperatur wurde im Verlauf der 18 Jahren kontinuierlich in fünf sowie in 15 Zentimeter Tiefe erfasst. Die Werte konnten dabei mit den jeweiligen Wetterdaten abgeglichen werden. Wie das Team berichtet, kam es in dem Zeitrahmen auch zu einigen besonders heiß-trockenen, beziehungsweise ungewöhnlich kalten Klimaperioden.
In den Ergebnissen zeichnete sich dabei der Positiveffekt einer hohen Artenvielfalt deutlich ab, berichten die Forscher: Je mehr Spezies den Bewuchs bildeten, desto besser wurde der Boden bei sengender Hitze vor Überhitzung geschützt und bei kälteren Perioden half die “bunte Decke” wiederum besonders gut, Wärme zu speichern. „Wir konnten dokumentieren, dass eine hohe Diversität als natürlicher Puffer fungiert und angesichts klimatischer Extreme für Stabilität sorgt“, resümiert Huang. Konkret ergaben die Auswertungen: An besonders heißen Sommertagen lag die Bodentemperatur in Pflanzengemeinschaften mit 60 Arten durchschnittlich um rund fünf Grad Celsius niedriger als bei unbewachsenem Boden. Im Vergleich dazu erreichte die Monokultur nur einen bescheidenen Kühleffekt von etwa zwei Grad.
