Abstract:
Grünländer der gemäßigten Breiten liefern wichtige Ökosystemdienstleistungen die von der Biomasseproduktion abhängen. Letztere nimmt mit geringeren Niederschlägen und höheren Niederschlagsvariabilitäten ab, während höhere Lufttemperaturen fördernd wirken können. Zusätzlich sollen höhere atmosphärische CO2-Konzentrationen ([CO2]s) die Biomasse durch direkte Stimulation der Photosynthese und Wassereinsparung (CO2-Düngeeffekt) erhöhen. Somit ist die Biomasseproduktivität durch teils gegenläufige Auswirkungen wechselnder klimatischer Bedingungen und [CO2] gesteuert. Die Studie untersucht diese Einflüsse des globalen Wandels auf Grundlage eines Freiluftexperiments zur CO2-Anreicherung (~20% über Umgebungs-[CO2]; 18 J.) um die oberirdische Sommer-Biomasse (AGB) Mitte des 21. Jhdt. statistisch vorherzusagen. Ein informationstheoretisches Screening lieferte die wichtigsten Prädiktoren, basierend auf Lufttemperatur- und Niederschlagsmessungen. Die AGB-Produktion wurde für verschiedene Klimaregime, abgeleitet aus den Beobachtungen des Versuchszeitraums, geschätzt. Wir fanden, dass die zukünftige AGB-Produktion hauptsächlich von der Niederschlagsmenge abhängt, gefolgt von Lufttemperatur und Niederschlagsvariabilität. Variablere Niederschläge reduzierten die AGB und umgekehrt. Die AGB-Produktion unter trockenen Bedingungen verringerte sich mit steigenden Lufttemperaturen weiter. Im Kontrast zu weithin erwarteter Ertragssteigerungen durch erhöhte [CO2]s, führen solche Bedingungen zu AGB-Vorhersagen unter denen der aktuellen AGBs. Da Klimamodelle für Sommer in Mitteleuropa steigende Lufttemperaturen und abnehmende Niederschlagsmengen mit zunehmender Variabilität projizieren, deuten unsere Ergebnisse trotz steigender [CO2]s auf eine reduzierte zukünftige Grünland-Sommer-AGB hin.
