Klimawandel

Hamburger heizen die Wiese – für Wissenschaft und Forschung

Welche Folgen hat die Klima-Erwärmng für den Lebensraum Salzwiese als CO2-Speicher? Hamburger Forscher experimentieren.

Hamburger Hallig.  „Wir sind gerade dabei, die Fußbodenheizung anzuwerfen.“ Stefanie Nolte steht auf einer Salzwiese auf der Hamburger Hallig im Nationalpark Wattenmeer. Neben ihr ragen Drähte und Kabel aus dem Boden; Stromverteiler stehen erhöht auf Plattformen im Naturschutzgebiet, um besser vor etwaigen Sturmfluten geschützt zu sein. An einer anderen Stelle steht eine futuristisch anmutende Kuppel aus Aluminiumrohren, die teilweise mit extrem haltbarer Folie umspannt ist. Sie soll später über die verkabelte Fläche gehoben werden.

In einigen Wochen werden hier in der ansonsten unberührten Natur Nordfrieslands 27 solcher Gebilde stehen. Mit ihrer Hilfe will die promovierte Pflanzenökologin Nolte von der Universität Hamburg gemeinsam mit einem internationalen Forscherteam die Auswirkungen des Klimawandels auf die Salzwiesen erforschen.

Wer nichts weiß, kann auch nichts schützen

„Wir müssen wissen, wie ein Ökosystem funktioniert, um es vor dem Klimawandel schützen zu können“, sagt Nolte. Dies an Computermodellen zu berechnen funktioniere nur eingeschränkt. Also geht sie rein in die Natur. Die experimentelle Ökologie helfe Forschenden, Effekte des Klimawandels sehr viel besser abzuschätzen als dies allein aus Ableitungen aus bekanntem Wissen möglich wäre. Bis 2022 wollen die Forscher jedes Jahr von März bis September die Entwicklung der Artenzusammensetzung, die Produktion und den Abbau von Biomasse, Nährstoffumsätze im Boden sowie die Speicherung von CO2 im Boden beobachten.

Dazu bauen die Wissenschaftler der Uni Hamburg und des Smithsonian Environmental Research Centers (Maryland, USA) die kuppelförmigen „Erwärmungskammern“ in unterschiedlichen Lebensräumen der Salzwiesen auf der Hamburger Hallig auf. Je nach Höhenlage über dem Meer bilden sich sogenannte Pionierzonen, die unteren beziehungsweise oberen Salzwiesen. In jeder Zone werden jeweils neun Kuppeln installiert. Davon werden je drei um 1,5 Grad und um 3,0 Grad im Vergleich zur Umgebungstemperatur aufgeheizt, die übrigen dienen dem Vergleich.

Wie Salzwiesen wachsen

„Salzwiesen sind ein echt seltener Lebensraum“, sagt Hendrik Brunckhorst vom Landesbetrieb für Küstenschutz, Nationalpark und Meeresschutz (LKN). Sie entstehen an flachen, von Gezeiten beeinflussten Küsten, wenn sich dort nach jeder Flut Sedimente ablagern und sich eine Schlickschicht bildet. Ist diese Schicht dick genug, siedeln sich dort erste Pflanzen wie der Queller an. Da die ersten Pionierpflanzen mehr Sediment aus dem Wasser kämmen, „wächst“ der Boden nach und nach weiter über den Meeresspiegel, und andere Pflanzenarten können Fuß fassen.

Die Wiesen werden aber weiterhin regelmäßig vom Salzwasser überschwemmt. Das ist eine große Herausforderung für Pflanzen. Nur etwa 50 Pflanzenarten überhaupt können damit umgehen, wie Brunckhorst sagt. Die Artenvielfalt in der Tierwelt ist immens viel größer. So sind die Salzwiesen nicht nur ein wichtiger Rast- und Brutplatz für zahlreiche Vogelarten, auf ihnen tummeln sich zudem 1650 wirbellose Tierarten. Ungefähr 250 von ihnen sind endemische Arten, die nur auf Salzwiesen vorkommen.

Salzwiesen brechen die Flutwellen

Salzwiesen sind aber mehr als nur ein Lebensraum für hoch spezialisierte Tiere und Pflanzen, sie schützen auch die Küste und Deiche bei Sturmfluten, weil sie heranrollende Wellen dämpfen, erklärt Brunckhorst. „Und sie dienen als CO2-Speicher, in dem sie das Gas aus der Atmosphäre aufnehmen“, sagt Nolte. Einer noch unveröffentlichten Studie zufolge nehmen die Salzwiesen pro Hektar im Jahr mehr Kohlenstoff auf als Wälder. Doch wenn die Temperaturen im Zuge des globalen Klimawandels steigen, könnte das System aus dem Gleichgewicht geraten.

In früheren Studien wurde oft beobachtet, dass Erwärmung zu einer Zunahme der Biomasse bei Pflanzen führt, wie Nolte erklärt. Dies könnte sich positiv auf die Kohlenstoffspeicher-Funktion der Salzwiesen auswirken. Allerdings könnten höhere Temperaturen auch zu einer erhöhten Aktivität von Mikroorganismen führen, die Biomasse abbauen und CO2 dadurch wieder freisetzten. Ob der Klimawandel sich also positiv oder negativ auf die CO2-Speicherung auswirkt, wisse man daher noch gar nicht, sagt Nolte. Vielleicht werde es auch ein Nullsummenspiel.

Im Sommer beginnen die Aufzeichnungen

Erste Versuchskuppeln wurden bereits im vergangenen Jahr aufgestellt. Nachdem Design und Material den Anforderungen an der Nordsee angepasst wurde, soll diesen Sommer mit der Datenaufzeichnung begonnen werden. An den Kuppelfeldern sind Minicomputer angebracht, die die vor Ort aufgezeichneten Daten direkt zur Hamburger Uni und nach Maryland senden sollen. Mit ersten Ergebnissen - etwa ob die Pflanzen unter den beheizten Kuppeln länger grün bleiben - rechnen die Wissenschaftler Ende dieses Jahres.