Impact of climate change on montane grassland's soil water and biomass – a lysimeter approach

Die Alpen sind stark vom Klimawandel betroffen. Ausbleibende Niederschläge kombiniert mit hohen Lufttemperaturen können zu Änderungen in der Bodenwasserbilanz und zu landwirtschaftlichen Ertragseinbußen führen. Jedoch ausreichende Niederschläge verbunden mit hohen Lufttemperaturen, können auch zu einer längeren Vegetationsperiode und zu höheren landwirtschaftlichen Erträgen führen. Diese Arbeit beschäftigte sich mit der Frage, wie sich erhöhte Lufttemperaturen und erhöhte CO2 Konzentrationen auf den Bodenwasserhaushalt und auf die Biomasse an einem montanen, nicht-wasser-limitierten Grünlandstandort auswirken. Weiters wurden Effekte von Trockenperioden, welche mithilfe von Dürreindices identifiziert wurden, auf Bodenfeuchte- und Ertragsanomalien quantifiziert. Dazu wurden sechs wägbare Lysimeter, welche unter ambiente Bedingungen, erhöhten Temperaturen (+3 °C) und/oder erhöhten CO2 Konzentrationen (+3 °C und +300 ppm/+300 ppm) behandelt werden, benutzt. Diese Lysimeter sind an einem multifaktoriellen Freilandexperiment an der HBLFA Raumberg-Gumpenstein (Steiermark, Österreich) situiert. Die Ergebnisse zeigten, dass erhöhte Temperaturen zu einer Abnahme von Tau sowie Sickerwasser, jedoch zu einer Zunahme von aktueller Verdunstung, verglichen unter ambienten und erhöhten CO2 Bedingungen, führten. Erhöhte Temperaturen führten zu einer Reduktion von Biomasse verglichen unter ambienten Bedingungen, hingegen zu höheren Erträgen als jene unter erhöhten CO2 Bedingungen. Demgegenüber wurden bei erhöhten CO2 Konzentrationen der höchste Tau sowie das höchste Sickerwasser verzeichnet. Erhöhte CO2 Konzentrationen führten zu geringster aktueller Verdunstung, ebenfalls wurden auch geringste Erträge unter erhöhten CO2 Bedingungen verzeichnet. Extreme Trockenperioden führten sowohl unter ambienten- als auch manipulierten Klimabedingungen zu einer Reduktion von Wasserverfügbarkeit und Biomasse. Dabei wurden stark negative Ertragsanomalien unter erhöhten Temperaturbedingungen, hingegen geringste Ertragsanomalien unter erhöhten CO2 Konzentrationen festgestellt. In kühleren Perioden, wenn die Wasserverfügbarkeit nicht limitiert war, wurden auch positive Ertragsanomalien unter erhöhten Temperaturbedingungen beobachtet. Die Ergebnisse zeigen demnach, dass an nicht-wasser-limitierten Grünlandstandorten veränderte Klimabedingungen den Bodenwasserhaushalt und Ertrag sowohl negativ als auch positiv beeinflussen. Vermehrt aufkommende extreme Trockenperioden werden jedoch zu landwirts