Juli bis September 2010
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Sonnentau unterm Himmelsnetz

Christian Schwarzer verfolgt, wie sich Moorpflanzen dem Klimawandel anpassen

Wird das Klima wärmer, geraten Pflanzen unter Stress. Besonders jene, die es feucht und kühl mögen. Moorpflanzen zum Beispiel. Der Biologe Christian Schwarzer untersucht in seiner Doktorarbeit, inwieweit sich dieselben Arten in Schweden und Brandenburg an höhere Temperaturen anpassen können und ob Populationen in den heimischen Kesselmooren hierbei möglicherweise im Vorteil sind.

Von Antje Horn-Conrad
Doktorand Christian Schwarzer in  seinem Versuchsfeld
Zwischen Wollgras und Moosbeere: Doktorand Christian Schwarzer in
seinem Versuchsfeld.
Fotos: Fritze

Auf dem Drachenberg, oberhalb des Botanischen Gartens, hat Christian Schwarzer ein Versuchsfeld angelegt. Eine Batterie von vierhundert Pflanzkübeln, gefüllt mit den immer gleichen fünf Gewächsen: Sonnentau, Wollgras, Moosbeere, Schlammsegge und Torfmoos. Darüber ein Himmel aus hellblauem Netz, das vor Vögeln schützen soll. „Besonders auf das Torfmoos haben sie es abgesehen, das nehmen sie zum Nestbau“, erinnert sich der Doktorand an die bedrohlichen Verluste im Frühjahr. Weiteren „Raubbau“ an seinem Experiment durfte er nicht zulassen, denn eine Neubeschaffung der Pflanzen ist so gut wie unmöglich. Aus fünf verschiedenen Regionen hat er sie mühselig zusammengetragen, vom hohen schwedischen Norden bis zum nahe gelegenen Seddiner Teufelsfenn, dem südlichen Rand des Verbreitungsgebietes einiger dieser glazialen Reliktarten. Die entlang eines Nord-Süd-Gradienten gesammelten Pflanzen werden nun künstlich unter Klimastress gesetzt, um ihre Anpassungsfähigkeit testen und vergleichen zu können. Dazu bekommen sie licht- und luftdurchlässige Plastikhäuschen übergestülpt, unter denen es sehr warm werden kann. Während einige der Gewächse zusätzlich Überschwemmungen ausgesetzt sind, herrscht bei anderen anhaltende Trockenheit. „Kurz bevor sie verdursten, kriegen sie natürlich Wasser“, versichert der Biologe, der auf das Überleben seiner Versuchspflanzen angewiesen ist. Immerhin sollen sie zwei Jahre beobachtet und vermessen werden: Wie viele Blätter und Blüten bilden sie aus, wie hoch wächst der Spross, wie groß sind die Fruchtstände, wann blüht und wann fruchtet jede Pflanze? All das wird unter den verschiedenen klimatischen Bedingungen erfasst und je nach Herkunftsgebiet miteinander verglichen. Christian Schwarzer vermutet, dass die Pflanzen aus den brandenburgischen Kesselmooren die Stressbehandlung besser aushalten als ihre nördlichen Verwandten, weil sie seit der letzten Eiszeit die meisten klimatischen Schwankungen überstehen mussten. Im Labor will er untersuchen, ob sich das bereits in genetischen Veränderungen manifestiert hat. Damit würde Schwarzer in seiner evolutionsbiologisch ausgerichteten Doktorarbeit einige bislang unbekannte Mechanismen der Artbildung aufdecken. Zum anderen können seine Erkenntnisse wertvolle Hinweise geben, wie der Natur-schutz auf den Klimawandel reagieren muss, ist sich seine wissenschaftliche Betreuerin Professor Jasmin Joshi sicher.
Obwohl Moore weltweit gerade drei Prozent der Landoberfläche bedecken, speichern sie zwanzig Prozent des Kohlenstoffs. In den von Wasser bedeckten Mooren verrottet nichts.  Trocknen sie jedoch aus, und diese Gefahr besteht bei steigenden Temperaturen, würde der Kohlenstoff als CO2 entweichen und zusätzlich das Klima belasten, erklärt der Biologe.

Doktorand Christian Schwarzer in  seinem Versuchsfeld
Sonnentau aus heimischen Mooren
Fotos: Fritze
Vor diesem brisanten Hintergrund ordnet sich Schwarzers Promotion in das Graduiertenkolleg „Klimaplastischer Naturschutz“ ein, in dem die Universität Potsdam gemeinsam mit der Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde insgesamt neun Forschungsprojekte betreut. Das vom brandenburgischen Wissenschaftsministerium unterstützte Promotionsprogramm soll dazu beitragen, künftige Veränderungen der biologischen Vielfalt vorherzusagen und neue Konzepte für den praktischen Naturschutz zu entwickeln. Christian Schwarzer nutzt den fachlichen Austausch innerhalb des Kollegs, besonders mit dem Doktoranden Ron Meier-Uhlherr, der die heimischen Moore auch auf ihre Klima- und Vegetationsgeschichte hin untersucht und dafür Bohrungen in die bis zu 15 Meter mächtigen Kesselmoore vornimmt. In den tieferen Schichten der Bohrkerne will Christian Schwarzer nach Pflanzenrückständen vergangener Zeiten suchen. Die Fossilien braucht er, um zu bestimmen, wie lange die untersuchten Arten schon in einem Moor leben. Ein um solche Daten ergänzter genetischer Stammbaum kann Erkenntnisse über ihre Ausbreitung in den kälteren Norden Europas nach der letzten Eiszeit liefern. Noch besser ließe sich dann darstellen, ob und wie sich Arten unter dem Anpassungsdruck des Klimawandels genetisch verändern.
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[Letzte Aktualisierung 08.07.2010, Halbich]