Zunehmende Hitze und Trockenperioden durch den Klimawandel bringen Pflanzen verstärkt in ein Dilemma: Wenn sie CO2 durch Spaltöffnungen an den Blättern aufnehmen, entschlüpft ihnen dort durch Verdunstung Wasser. Kommt nicht genug über die Wurzeln nach, droht im Strunk oder Stamm eine Luftembolie, sowie Vertrocknen. Andererseits nehmen die CO2-Mengen in der Atmosphäre zu, die Gewächse könnten somit mehr davon aufnehmen und mithilfe von Sonnenlicht zu pflanzlicher Biomasse umwandeln, das heißt, besser wachsen.
Photosynthese und Transpiration
Ein Team um Jaideep Joshi vom Internationalen Institut für Angewandte Systemanalyse (IIASA) in Laxenburg bei Wien erstellte ein mathematisches Modell, um die Auswirkungen solcher Umweltveränderungen auf die Pflanzen und ihre Photosyntheseleistungen zu berechnen. Anschließend prüften die Forscher bei verschiedensten Gewächsen im Glashaus, wie etwa Zedern, Soja, Sonnenblumen, Olivenbäumen, Eichen und Rosen, ob ihre Berechnungen den Tatsachen entsprachen. Das war der Fall. „Die Modellvorhersagen für diese Arten stimmten mit den Beobachtungen überein“, erklären sie in der Studie im Fachmagazin „Nature Plants“.
„Unser Modell ist ideal geeignet, in globale Vegetationsmodelle eingebettet zu werden“, meinen die Wissenschaftler. Es könne die „interaktiven Effekte von austrocknenden Böden und steigendem atmosphärischem CO2 für die globale Photosynthese und Transpiration durch die Pflanzen verlässlich modellieren“, und damit die globalen Klimamodelle verbessern.