Ein starker Verlust der Pflanzenvielfalt könnte dazu führen, dass Grasländer wie Wiesen und Weiden weltweit gegen Mitte des Jahrhunderts rund 15 Prozent weniger CO₂ durch Photosynthese aufnehmen als bei erhaltener Vielfalt. In besonders stark betroffenen Regionen könnte der Unterschied bis zu 50 Prozent betragen – und das schon in einem Szenario, in dem die Erwärmung auf unter zwei Grad begrenzt bleibt. Die Ergebnisse wurden am 8. Oktober 2026 in einer neuen Studie des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) und der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) in der Fachzeitschrift PNAS veröffentlicht.
Methode: Globales Vegetationsmodell
Dass Pflanzenvielfalt die Leistungsfähigkeit von Grasländern unterstützt, ist aus lokalen Experimenten bekannt. Die Studie untersucht erstmals mit einem globalen Vegetationsmodell, wie sich der Verlust dieser Vielfalt unter Klimawandel auf die CO₂-Aufnahme und die Kohlenstoffspeicherung im Boden auswirkt.
Mit einem Computermodell verglichen die Forschenden, wie sich Grasländer mit erhaltener und stark verringerter Pflanzenvielfalt entwickeln. Sie nahmen einen extremen Verlust der Pflanzenvielfalt an, um dessen mögliche Folgen zu untersuchen. Dabei betrachteten sie zwei Klimaszenarien mit einer globalen Erwärmung von unter zwei beziehungsweise etwa vier Grad.
„Durch den Klimawandel können Pflanzen, die heute eine Weide oder Wiese prägen, an Produktivität verlieren. Bleibt die Pflanzenvielfalt erhalten, können andere Pflanzen wichtiger werden, etwa weil sie mit Trockenheit besser zurechtkommen und ihre Rolle übernehmen“, erklärt Stephen Wirth, PIK-Forscher und Erstautor der Studie. Der Verlust von Pflanzenvielfalt schwäche auch die Futtergrundlage für Weidetiere, was die Lebensgrundlage der Menschen gefährden könne, die von Weidewirtschaft leben. Gleichzeitig speicherten Böden weniger Kohlenstoff.
Deutliche Unterschiede bis 2050
Bei einer Erwärmung von unter zwei Grad nehmen Grasländer mit stark reduzierter Vielfalt im Jahr 2050 weltweit ca. 11 Milliarden Tonnen weniger CO₂ pro Jahr durch Photosynthese auf als bei erhaltener Vielfalt. Diese geringere jährliche Aufnahme wäre vergleichbar mit dem Verlust einer durchschnittlich produktiven Graslandfläche ungefähr von der Größe der arktischen Tundra. Auch die Böden speichern dem Modell zufolge dann weniger Kohlenstoff.
Besonders große regionale Unterschiede zeigen sich bis 2050 in vielen tropischen und subtropischen Regionen. Dort nehmen Grasländer mit stark verringerter Vielfalt bis zur Hälfte weniger CO₂ auf. Susanne Rolinski, PIK-Forscherin und Ko-Autorin, betont: „In einzelnen Regionen können die verbleibenden Pflanzen den Verlust anderer Typen ausgleichen oder die Produktivität kann sogar steigen. Weltweit überwiegen jedoch in beiden Klimaszenarien die Vorteile erhaltener Vielfalt.“ Die genaue Größenordnung ist den Forschenden zufolge mit Unsicherheiten verbunden, da das Modell die Eigenschaften und Wechselwirkungen der Pflanzen vereinfacht abbildet.
Friedhelm Taube, CAU-Forscher und Ko-Autor, sagt: „Um die Produktivität von Grasländern im Klimawandel zu erhalten, brauchen wir eine Bewirtschaftung, die bestehende Vielfalt langfristig bewahrt und Überweidung vermeidet.“ Die Agrarpolitik sollte Landwirtinnen und Landwirte dabei unterstützen, ihre Betriebe an den Klimawandel anzupassen, besonders im globalen Süden.
Die Studie „Global grassland productivity and carbon storage benefit from functional diversity under climate change“ von Wirth, Müller, Taube, Heinke, Tietjen und Rolinski erschien in den Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Sie ist online bei PNAS abrufbar.
