Ist der Klimawandel wirklich (so) schlimm?

Behauptung: „CO2 ist ein Pflanzendünger und kein Schadstoff“

Behauptung: Das CO2 in der Atmosphäre ist Voraussetzung für alles Leben auf der Erde. CO2 ist kein Schadstoff: Mehr Kohlendioxid bedeutet, dass Pflanzen besser wachsen und Ernten ertragreicher sind.

Fakt ist: Ein Düngeeffekt von CO2 aufs Pflanzenwachstum in der Landwirtschaft wird von negativen Auswirkungen der Erderwärmung mehr als wettgemacht

Antwort: 

Etwaige Düngeeffekte durch höhere CO2-Konzentrationen sind längerfristig gering oder null, da die Wirkung anderer für das Wachstum entscheidende Faktoren stärker ist. Mit weiter zunehmenden Kohlendioxid-Werten werden die negativen Effekte des Klimawandels für die Landwirtschaft in vielen Regionen überwiegen. Beispielsweise warnen Forscher, mehr CO2 in der Luft lasse den Eiweißgehalt von Weizen sinken - und damit die Güte des daraus gebackenen Brots.

Pflanzen reagieren unterschiedlich und ungleichmäßig auf eine erhöhte
CO2-Konzentration in der Luft. Grundsätzlich regt ein vermehrtes Angebot von Kohlendioxid die Photosynthese an, wobei die Wirkung bei sogenannten C3-Pflanzen wie Weizen, Reis, Soja stärker ist als bei sogenannten C4-Pflanzen wie Mais, Hirse oder Zuckerrohr. Feldexperimente jedoch zeigen, dass dieser sogenannte "CO2-Düngeeffekt" oft keine oder nur eine vorübergehende Wirkung auf das Wachstum hat.

Ein höheres CO2-Angebot führt in den meisten Fällen nicht zu mehr Wachstum, weil die Pflanzen wichtige Nährstoffe aus dem Boden beziehen (z.B. Phosphor) – und das Angebot dieser Stoffe nimmt ja nicht parallel zum Kohlendioxid zu. Auch Wassermangel und überhöhte Temperaturen können das Wachstum begrenzen (Reich 2006).

Nun sind aber höhere Temperaturen und größere Trockenheit (oder zumindest unregelmäßigere Niederschläge) zwei der allgemein erwarteten Folgen des Klimawandels. Salopp gesagt wird vielen Pflanzen ein höherer CO2-Gehalt in der Luft auch deshalb keine großen Vorteile bieten, weil sie künftig häufiger versengen und verdorren. Und was das Problem des Nährstoffmangels angeht: Die Wirkungen eines Düngemitteleinsatzes sind unter Freilandbedingungen erfahrungsgemäß deutlich geringer als ursprünglich auf Grund von Topfversuchen angenommen wurde (Körner 2006).

Anhänger der These, der Klimawandel und insbesondere mehr Kohlendioxid sei gut für Pflanzen, verweisen häufig auf eine Untersuchung, derzufolge die Erde seit den 1980er Jahren deutlich "ergrünt" sei (Zhu et al. 2016). Doch einige der Autoren wiesen anlässlich der Veröffentlichung explizit darauf hin, dass ihre Studie nicht als Argument gegen Emissionsminderungen tauge. Erstens nämlich wögen die negativen Folgen des Klimawandels deutlich schwerer als der CO2-Düngeeffekt, und zweitens lasse dieser ohnehin mit der Zeit nach.

Eine weitere Quelle, die häufig angeführt wird, ist der Dritte Sachstandsbericht des IPCC aus dem Jahr 2001. Damals wurden für eine CO2-Verdoppelung in der Tat Zuwächse bei Sojabohnenerträgen um 20 bis 30 Prozent prognostiziert, die Verluste durch den Klimawandel wettmachen oder sogar zu einen Nettozuwachs der Ernten bedeutet könnten (Allen 1987, Cure/Acock 1986). Jedoch zeigten spätere und realistischere Feldstudien, dass der Anstieg damals wahrscheinlich um den Faktor zwei überschätzt wurde. Statt zusätzlicher Erträge ist daher mit häufigeren, wetterbedingten Ernteeinbußen zu rechnen (Long 2006).

Insgesamt erwarten die meisten Getreideforscher, dass infolge der Erderwärmung die Ernteerträge abnehmen, weil die Pflanzen vermehrt Extremwetterbedingungen ausgesetzt sein werden, beispielsweise Hitzewellen, Dürren, Starkregen (z.B. Rosenzweig et al. 2014, Ummenhofer et al. 2015, Xu et al. 2016). Höhere Temperaturen verkürzen die Vegetationsphasen der meisten Getreidesorten, und höhere Ozonwerte drücken die Ernteerträge (Porter 2005).

Dazu kommt, dass der Proteingehalt und damit der Nährwert der Getreidekörner bei erhöhtem CO2-Angebot sinkt (Taub 2007, Högy 2009). Eine aktuelle Studie (Pleijel/Uddling 2012) kam beispielsweise zu dem Ergebnis:

"Ein höheres CO2-Niveau hat einen direkten negativen Effekt auf die Anreicherung von Proteinen im Getreidekorn - und zwar unabhängig vom Effekt auf die Erntemenge. Dies stützt jüngere Belege dafür, dass die Stickstoff-Aufnahmefähigkeit von Pflanzen direkt mit dem Kohlendioxid-Angebot zusammenhängt."

Entsprechend warnt der IPCC in seinem Fünften Sachstandsbericht von 2013/14 vor negativen Auswirkungen des Klimawandels auf die Qualität von Nahrungspflanzen wie Weizen, Mais, Hafer, Kartoffeln oder Maniok (WG II, Kapitel 7.3.2.5).

Der mögliche Düngeeffekt durch höhere CO2-Konzentrationen ist also in der Regel im Vergleich mit anderen Umweltfaktoren, die für das Wachstum wichtig sind, vernachlässigbar, nur von kurzer Dauer oder auf Gewächshauskulturen beschränkt. Im Freiland werden die negativen Effekte (zum Beispiel von wahrscheinlich zunehmenden Hitzewellen und Trockenheit) überwiegen.

Urs Neu/klimafakten.de,Dezember 2012;
zuletzt aktualisiert: Mai 2016