Langzeitforschung zeigt Veränderungen und Anpassungsmöglichkeiten

Um die Auswirkungen dieser Veränderungen besser zu verstehen und Anpassungsstrategien zu entwickeln, wurde an der HBLFA Raumberg-Gumpenstein das Langzeitforschungsprojekt ClimGrass durchgeführt. Die Ergebnisse dieses Projekts bilden nun auch die Basis für das neue Forschungsprojekt DryGrass, das sich in den nächsten 10 Jahren mit den Auswirkungen von Dürre und Hitze auf das Ökosystem Grünland beschäftigen wird.

Ein einzigartiges Freilandexperiment

Herzstück der Forschung ist die ClimGrass-Versuchsanlage. In diesem einzigartigen Freilandexperiment wurden

• Dauergrünland-Kleinparzellen mit einem Dreischnittsystem
• zukünftigen Klimabedingungen mit erhöhter Temperatur und CO₂-Konzentration ausgesetzt. Zusätzlich konnte für einen Teil der Parzellen
• Dürre mittels Regendächer simuliert werden, die den Niederschlag während einiger Wochen im Sommer abhielten.

 

 

Im neuen Projekt DryGrass nutzen wir die vorhandene Infrastruktur mit einigen Adaptionen und richten den Fokus noch stärker auf die in den kommenden Jahrzehnten vorherrschenden Risiken für die Landwirtschaft: Trockenheit und Hitze.

Neben dem Pflanzenwachstum werden auch Bodenprozesse, Wasserhaushalt und Stoffflüsse mit modernsten Instrumenten und Methoden untersucht.

Veränderungen im Ökosystem Grünland

Unter den in den letzten Jahren durchgeführten Klimasimulationen konnte beobachtet werden, dass

• die Vegetation deutlich früher beginnt und
• sich schneller entwickelt.

Bewirtschaftungsmaßnahmen wie Erntezeitpunkte und Düngung sind daran anzupassen. Neben steigenden Temperaturen spielt Trockenstress eine zentrale Rolle für die Zukunft des Grünlands. Längere Trockenphasen schränken das Wachstum stark ein und dabei verändern sich auch die Pflanzenbestände: Trockenheit kann bestimmte Arten begünstigen und andere zurückdrängen. Langfristig führt dies zu Veränderungen der Artenzusammensetzung.

Auch im Boden wurden deutliche Effekte beobachtet. Veränderungen der Bodenfeuchte beeinflussen die Aktivität von Mikroorganismen und damit wichtige Prozesse im Kohlenstoff- und Nährstoffkreislauf. Ein weiterer Schwerpunkt lag in der Untersuchung von Wasserflüssen im Boden-Pflanze-System. Studien zeigten, dass steigende Temperaturen die Verdunstung erhöhen, während erhöhte CO₂-Konzentrationen teilweise zu einer geringeren Wasserabgabe der Pflanzen führen können.

Unter Kombination von Erwärmung, erhöhtem CO₂ und Trockenheit verändert sich jedoch das gesamte Wassersystem im Boden: Wasser wird schneller durch den Boden transportiert und steht den Pflanzen teilweise weniger lang zur Verfügung. Dies kann die Widerstandsfähigkeit des Grünlands gegenüber längeren Trockenperioden reduzieren.

Das neue Forschungsprojekt DryGrass

Für den Start des neuen Projekt DryGrass wurde im Vorfeld der Oberboden auf den bisherigen ClimGrass-Parzellen ausgetauscht, um gleiche Startbedingungen für alle neuen Behandlungsvarianten herzustellen. Im Mittelpunkt von DryGrass steht die Frage, wie Grünlandökosysteme auf Dürre in Kombination mit Hitze reagieren und welche Anpassungsstrategien möglich sind.

Als Neuerung gegenüber ClimGrass wurde das Nutzungssystem als Faktor im Versuchsdesign von DryGrass verankert. Damit ist es möglich, ein Zwei-, Drei- und Vierschnittsystem direkt miteinander zu vergleichen. Damit für alle Nutzungssysteme Trockenheit und Hitze simuliert werden kann, mussten Regendächer und Beheizungsinfrastruktur deutlich erweitert werden.

Bedeutung für Landwirtschaft und Umwelt

Die Ergebnisse der interdisziplinären Forschung in ClimGrass zeigen, dass der Klimawandel das Grünland nachhaltig verändern wird. Frühere Vegetationsstarts, veränderte Ertrags- und Wachstumsdynamiken sowie häufigere Trockenperioden verändern das Ökosystem Grünland und stellen Landwirte damit vor neue Herausforderungen.

Mit dem Projekt DryGrass wird diese Forschung konsequent fortgeführt. Ziel ist es, die Resilienz des Grünlands gegenüber Klimaveränderungen zu stärken und damit sowohl die landwirtschaftliche Produktion als auch die vielfältigen Ökosystemleistungen des Grünlands langfristig zu sichern.