Böden werden immer feuchter – warum „wärmer“ nicht gleich „trockener“ ist

Die Feuchtigkeit von Böden kann darüber entscheiden, wie schnell sich ein Flächenbrand ausbreitet, wie schnell sich ein Hügel in eine Schlammlawine verwandelt und – was vielleicht am wichtigsten ist – wie ertragreich Ackerflächen sind.

Mit Blick auf Klimaveränderungen und steigende Temperaturen befürchten einige Forscher indes, dass die Böden austrocknen werden, doch das Gegenteil scheint der Fall. Zwischen 2011 und 2020 hat die Bodenfeuchtigkeit im Sommer – der wärmsten Jahreszeit – in 57 Prozent der USA zugenommen. Wie ist das möglich?

Atmosphäre und Böden über einen Kamm geschert

Dieser Frage sind Forscher der Harvard-Universität im Rahmen ihrer aktuellen Studie nachgegangen. Das Ergebnis: Nicht die Temperatur beeinflusst die Entwicklung der Bodenfeuchte, sondern der Niederschlag.

In der Tat ist die Beobachtung, dass mehr Regen zu feuchteren Böden führt, keine große Überraschung. Jedoch stellte die Studie zugleich die seit Langem bestehende Annahme infrage, dass ein Anstieg der globalen Temperaturen zu trockeneren Böden führe.

„Atmosphärisches Wasser wurde oft als Ersatz für Trockenheit verwendet. Unsere Studie zeigt jedoch die Unterschiede zwischen dem Hydroklima der Böden sowie der Temperatur und dem Hydroklima der Atmosphäre auf“, sagte Peter Huybers, Professor für Erd- und Planetenwissenschaften und Hauptautor der Studie.

Feuchtere Böden dank mehr CO₂?

Das Forscherteam fand heraus, dass das Austrocknen der Böden aufgrund erhöhter Temperaturen weitgehend durch die CO₂-Düngung ausgeglichen wird. Letzteres ermöglicht es Pflanzen, Wasser effizienter zu nutzen. Somit bleibt Niederschlag der wichtigste Faktor für die Bodenfeuchtigkeit.

Je nach Wetterlage kann es dabei vorkommen, dass erst über Tage oder Wochen anhaltende Niederschläge zu einem Anstieg führen. In Deutschland liefern unter anderem der Deutsche Wetterdienst und das Helmholtz-Zentrum Daten zur Bodenfeuchtigkeit.

Eine Herausforderung bei der Untersuchung ist die spärliche Datenlage und der häufige Widerspruch zwischen Satellitendaten und bodennahen Beobachtungen. – Auch in Deutschland werden die Daten berechnet, statt gemessen. – Daher wählten die Forscher den Zeitraum zwischen 2011 und 2020, da hier die meisten bodenständigen Messdaten in den USA vorlagen, und verglichen sie mit zeitgleichen Satellitendaten.

„Wir haben keine sehr genauen Messungen der langfristigen Bodenfeuchtigkeit, aber die Folgen hoher Temperaturen für die landwirtschaftlichen Erträge haben viel mit der Wasserverfügbarkeit zu tun“, erklärt Lucas Vargas Zeppetello, Erstautor der Studie. „Pflanzen reagieren im Allgemeinen weniger empfindlich auf die Temperatur, wenn sie ausreichend Wasser haben, aber bei Trockenheit können sie in große Schwierigkeiten geraten.“

Zukunft unvorhersehbar

Damit zeigt sich erneut, dass das Vorhandensein von Wasser ein wichtigster Lebensfaktor ist, was wiederum die Wichtigkeit von Regen unterstreicht.

„Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine verringerte Bodenfeuchtigkeit angesichts der unsicheren Niederschlagstrends alles andere als eine ausgemachte Sache ist“, so Huybers. „Aufgrund der Unsicherheiten bei der zwischenjährlichen Regenvariabilität und bei der Vorhersage langfristiger Niederschläge ist es praktisch unmöglich, die Bodenfeuchtigkeit in den kommenden Jahrzehnten vorherzusagen.“

Diese Ungewissheit erschwere die Vorhersage der Anbaubedingungen für Nutzpflanzen, ergänzte Zeppetello. Aus diesem Grund müsse umso mehr auf Wassermanagementstrategien geachtet werden.

Die Studie erschien am 5. Februar 2024 im Fachmagazin „Nature Water“.