Mit Plantagen Regen erzeugen und Wüsten verhindern

Forscher haben einen Index entwickelt, um die Auswirkung von Plantagen in verschiedenen Regionen der Welt bestimmen zu können. Mit komplexen Simulationen haben sie untersucht, wie beispielsweise Jojoba-Anbau zur Wolkenbildung führen könnte.

Plantagen können das Klima in einer Wüstenregion nachhaltig verändern.

Foto: Harald Biebel / Panthermedia.net

Im Kampf gegen den Klimawandel wird an sehr unterschiedlichen Ansätzen geforscht. Dabei ist es kein Geheimnis, dass großflächige Waldgebiete das Klima positiv beeinflussen. Denn Bäume benötigen Kohlendioxid für ihre Fotosynthese, verringern also dessen Ansammlungen in der Atmosphäre und somit auch den Treibhauseffekt, der den Klimawandel verstärkt. Oliver Branch und Volker Wulfmeyer von der Universität Hohenheim in Stuttgart haben jedoch einen ganz anderen Effekt von Pflanzen untersucht – sie können das Wetter verändern.

Pflanzen geben Wärmeenergie an die Umgebungluft ab

Im Fokus ihrer Forschungen standen großflächige Plantagen, die in Wüstenregionen die mittlere Temperatur senken und Niederschlag auslösen können. Sie sind also in der Lage, indirekt die Ausbreitung von Wüsten einzudämmen. „Großflächige Plantagen, zum Beispiel aus Jojoba-Pflanzen, erhöhen deutlich den Anteil an Sonnenenergie, der von der Erdoberfläche absorbiert wird“, erklärt Branch. „Die Pflanzen geben die Energie dann größtenteils in Form von Wärme an die Umgebungsluft ab.“

In der Folge entstehe eine warme Gegend mit niedrigem Luftdruck, Hitzetief genannt. Im nächsten Schritt entwickelten sich aus den Druckdifferenzen rund um die Plantagen sogenannte Auftriebsgebiete. Diese könnten wiederum zur Bildung von Wolken und Niederschlag führen. Im Ergebnis wäre es dementsprechend möglich, mit dem gezielten Anbau von Plantagen Regen in der Wüste zu fördern und das regionale Klima zu verändern.

Durch hochaufgelöste Simulationen Gebiete identifizieren

Auf globaler Ebene lasse sich der Klimawandel zwar mit dieser Methode nicht stoppen, weil die CO2-Aufnahme dafür insgesamt zu gering sein, doch lokal sei es möglich, die Lebensbedingungen zu verbessern und Folgen des Klimawandels abzufedern. Zumindest in der Theorie. Praktisch fällt der Plantagen-Effekt unterschiedlich stark aus, abhängig von der Region und der Jahreszeit. Weitere Faktoren wie Windgeschwindigkeit und die Beschaffenheit des Bodens kämen hinzu.

Doch was heißt das nun für eventuelle Plantagen? Das Stuttgarter Team hat den Cray Supercomputer am Höchstleistungsrechenzentrum der Universität Stuttgart genutzt, um die Wetterdaten aus den vergangenen 40 Jahren auszuwerten und dank hochaufgelöster Simulationen geeignete Flächen zu identifizieren. Denn das Bio-Geoengineering, bei dem man die Biosphäre verändert, um Einfluss auf das Klima zu nehmen, ist komplex. „Jede Wüste ist unterschiedlich“, erklärt Branch. „Während eine Plantage von 100 Kilometer mal 100 Kilometer in Oman einen großen Unterschied machen und Wolken produzieren würde, können wir diesen Effekt beispielsweise für Israel ausschließen.“

Mit Hilfe der Simulationen konnte das Team einen „Global Feedback Index“ entwickeln. Er reicht von 0 bis 3 und beschreibt, in welchen Regionen Plantagen vermutlich am sinnvollsten wären. Drei ist dabei die optimale Gegend, um Niederschlag zu fördern. „Gebiete, die diesen Wert erreichen, liegen zum Beispiel auf der Arabischen Halbinsel, in Namibia und in der Sahara. Für diese Landstriche planen wir weitere Simulationen“, sagt Branch.

  Jojoba bindet besonders viel Kohlendioxid

Da stellt sich eigentlich nur noch die Frage, was auf den Plantagen wachsen sollte. Auch darauf hat Branch eine Antwort: Jojoba. Die Jojoba-Sträucher binden beim Wachstum besonders große Mengen Kohlendioxid. Außerdem sind sie relativ resistent gegen sehr hohe Temperaturen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass bei ihnen sehr wenig Wasser über die Blätter (Transpiration) verdunstet. Entsprechend groß fällt der Hitzetief-Effekt aus.

Gleichzeitig böte Jojoba interessante Möglichkeiten für eine wirtschaftliche Nutzung, weil das Öl aus Jojoba im Trend liegt. Die Pflanzen selbst wiederum benötigen kaum Trinkwasser, und als nachwachsender Rohstoff könnte ihre Biomasse dafür genutzt werden, Energie zu gewinnen.