Pressemitteilung vom 17. Oktober 2025

Extreme Dürren beeinträchtigen die Produktivität von Graslandökosystemen nachhaltig

Ergebnisse des internationalen Forschungsnetzwerks DroughtNet deuten auf wesentlich stärkere Auswirkungen als bisher angenommen

Die Untersuchungen des internationalen Forschungsnetzwerks „DroughtNet“, an dem mehr als 170 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler von sechs Kontinenten beteiligt sind, zeigen, dass extreme, über Jahre andauernde Dürreperioden Gras- und Buschlandschaften langfristig erheblich schaden – Ökosysteme, die fast die Hälfte der weltweiten Landmasse bedecken und über 30 Prozent des globalen Kohlenstoffs speichern. Die Studie entstand unter Federführung der Colorado State University, mitgearbeitet haben aber auch Forscherinnen und Forscher der mitteldeutschen DroughtNet-Standorte, etwa vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ), dem Deutschen Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) sowie den Universitäten Leipzig und Jena.

Die im Fachmagazin Science veröffentlichen Ergebnisse sind besonders relevant, da der Klimawandel die Wahrscheinlichkeit von hydrologischen Extremereignissen, etwa schwererer Dürren, künftig weiter erhöhen wird. In der Vergangenheit war es aufgrund der Seltenheit solcher Extremereignisse schwierig, deren kurz- und langfristige Folgen realistisch abzuschätzen.

Die Studie, geleitet von der Colorado State University (CSU) unter Beteiligung von Forschenden des UFZ, des iDiv und der Universität Leipzig zeigt: Nach vier Jahren extremer Dürre war der Verlust an pflanzlicher Biomasse mehr als doppelt so hoch wie bei Dürren mittlerer Stärke. Zudem erholen sich Gras- und Buschlandschaften unter anhaltender Trockenheit immer schlechter – mit Folgen wie Bodenerosion und Staubstürmen. „Extreme, mehrjährige Dürren haben in Kombination noch tiefgreifendere Auswirkungen als ein einzelnes Jahr mit extremer Dürre oder mehrere Jahre mit moderater Trockenheit“, erklärt CSU-Professorin Melinda Smith, die die Studie gemeinsam mit Erstautor Dr. Timothy Ohlert leitete.

An den mehr als 100 DroughtNet-Standorten weltweit will man herausfinden, wie und warum sich Ökosysteme in ihrer Sensitivität gegenüber Dürre unterscheiden. Dazu manipulieren die Wissenschaftler:innen den Niederschlag auf den Versuchsparzellen immer nach demselben Protokoll. Durch die Simulation extremer Trockenperioden, wie sie nur etwa einmal in 100 Jahren auftreten, konnten sie kurz- und langfristige Effekte untersuchen. Unterschiede in den Niederschlagsmustern, Bodenbeschaffenheit und Vegetation führten dazu, dass an den verschiedenen Standorten unterschiedliche Kombinationen aus moderaten und extremen Dürrejahren simuliert wurden – einzigartige Versuchsbedingungen, die dieser Studie zugrunde liegen.

Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass die negativen Auswirkungen auf die Pflanzenproduktivität sowohl unter extremen als auch unter langanhaltenden Trockenbedingungen wahrscheinlich deutlich stärker sind als bisher angenommen. Gras- und Buschlandschaften spielen eine wichtige Rolle für die weltweit Kohlenstoffspeicherung. Veränderungen durch Dürren können daher weitreichende Folgen haben. Die Erkenntnisse verdeutlichen zudem, dass extreme Wetterereignisse wie Dürren zentrale Treiber des ökologischen Wandels sind – mit potenziell starken Auswirkungen auf Ökosysteme weltweit.

In die Studie flossen auch Daten von DroughtNet-Standorten der UFZ-Forschungsstation in Bad Lauchstädt und der Universität Jena in Jena-Remderoda ein. Am DroughtNet-Standort in Jena forscht die Biologin PD Dr. Christiane Roscher von UFZ/iDiv seit vier Jahren mit ihrer Kollegin PD Dr. Anne Ebeling (Universität Jena). Sie richteten insgesamt sechs Versuchsflächen ein, von denen auf drei Flächen durch den Bau eines Daches die Niederschlagsmenge reduziert wurde. Die anderen drei Flächen dienten als Kontrollflächen.

In der UFZ-Versuchsstation Bad Lauchstädt legten Dr. Harald Auge (UFZ) und Prof. Dr. Nico Eisenhauer (iDiv, Universität Leipzig) bereits im Jahr 2015 25 Versuchsflächen von jeweils 4 m² an. Zehn davon wurden mit Dächern abgedeckt, sodass dort 55 Prozent weniger Niederschlag fällt, was ungefähr dem trockensten der vergangenen einhundert Jahre entspricht.

Die Daten der Standorte Jena und Bad Lauchstädt zeigen, dass dort die Verluste bei der pflanzlichen Biomasseproduktion nach vier Jahren anhaltender extremer Dürre unterschiedlich hoch waren und weitere Faktoren für die Reaktion von Ökosystemen auf die Auswirkung von extremer Trockenheit eine Rolle spielen. „Ökosysteme weltweit reagieren unterschiedlich auf den Einfluss des Klimawandels. Globale Forschungsnetzwerke wie DroughtNet ermöglichen es uns, allgemeingültige von lokal spezifischen Ökosystemreaktionen zu trennen und weitere Einflussfaktoren zu erkennen,“ sagt UFZ-Ökologe Dr. Harald Auge. Dies habe für die Abschätzung der Auswirkungen des Klimawandels große Bedeutung und unterstreiche den Wert global angelegter Forschungsexperimente. Nico Eisenhauer ergänzt: „Angesichts der Allgegenwärtigkeit des globalen Wandels sind mehrjährige Experimente von großer Relevanz, um realistische Auswirkungen auf das Ökosystem zu erkennen, die bei Kurzzeitstudien möglicherweise unterschätzt werden.“

Publikation
Ohlert T., … Auge H., Roscher C., Eisenhauer N.,… J., Zuo X.: Drought intensity and duration interact to magnify losses in primary productivity. Science, 16 Oct. 2025. https://www.science.org/doi/10.1126/science.ads8144

Weitere Informationen:
www.ufz.de/droughtnet
https://droughtnet.weebly.com/

Weitere Informationen

PD Dr. Christiane Roscher
Department Physiologische Diversität an UFZ und iDiv
christiane.roscher@ufz.de

Dr. Harald Auge
UFZ Department Biozönoseforschung
harald.auge@ufz.de

UFZ-Pressestelle

Susanne Hufe
Telefon: +49 341 6025-1630
presse@ufz.de