Botanischer Garten

Der Blog zum Klimagarten Experiment

Der Blog von Alejandro Koella, Praktikant BOGA: Willkommen auf unserem Klimagarten Blog. Hier wird Sie ca. alle zwei Wochen ein kurzer Bericht über den neusten Stand des Klimagartens informieren. Das Experiment ist Ende Mai gestartet worden und wird bis ca. Ende Juli andauern.

Gewächshäuser Klimagarten
Der Klimagarten Anfang Mai

Bericht 3 zum Klimagarten, 12. Juli 2017

Foto: Klimagarten Freilandbeet Mitte Juli
Freilandbeet mit Maispflanzen (12. Juli 2017)

Meine nächsten Blogeinträge stehen ganz im Zeichen der Süssgräser des Klimagartens. Wie haben sich Weizen, Emmer und Mais in den letzten Wochen entwickelt und wie nehmen die Unterschiede in Temperatur und Niederschlag (Klimawandel) Einfluss auf Größe und Ertrag der Pflanzen? Diese und weitere Fragen versuche ich in den nächsten Einträgen zu erläutern und falls möglich zu beantworten.

Auch über die Süssgräser wurden von Deborah Schäfer (Doktorandin, IPS) Daten über das Pflanzenwachstum erhoben. In diesem Bericht werde ich mich jedoch einzig auf einen von unseren drei Vertretern, den Mais, beschränken. Die Entwicklung von Weizen und Emmer werden Thema des nächsten Berichtes sein.

«Mais ist eine bis drei Meter hohe, … [ursprünglich aus Mexiko stammende] Getreidepflanze, deren Anbau sich über die ganze Erde verbreitet hat. In der Schweiz wird er hauptsächlich als Futterpflanze angebaut. Verwendet werden entweder die ganzen Pflanzen als Grün- oder Silofutter, die Kolben oder nur die trockenen Körner. Mais ist bei den Bauern beliebt, weil er ein gutes Futter ist und im Vergleich zu Kartoffeln und Rüben sehr wenig Arbeit bei hohen Erträgen gibt.» (landwirtschaft.ch)

Entwicklung des Mais

Grafik: Höhe Mais
Höhe des Mais im kälteren («+2°C») und wärmeren («+4°C») Gewächshaus. Erhebung: Deborah Schäfer (IPS), Stand: 20. Juni 2017

Bei uns im Klimagarten ist der Mais ganz unterschiedlich gewachsen. Im kälteren Treibhaus («A+2°C») wurde der Mais im trockenen Beet fast doppelt so hoch wie jener im feuchten.

Im wärmeren Treibhaus («B+4°C») gibt es weniger grosse Unterschiede. Hier sind jedoch die Maispflanzen im feuchten Beet die höheren. Die Pflanzen im wärmeren Treibhaus sind im Schnitt grösser geworden als jene im kalten.

Foto: Mais im kälteren Gewächshaus (12. Juli 2017)
Mais im kälteren Gewächshaus («A +2°C»). Stand: 12. Juli 2017
Foto: Mais vs. Kartoffel im kälteren Gewächshaus («A +2°C»). Stand: 12. Juli 2017
Mais vs. Kartoffel im kälteren Gewächshaus («A +2°C»). Stand: 12. Juli 2017

Die grossen Unterschiede der Pflanzenhöhen im kalten Treibhaus sind einfach zu erklären. So haben sich im feuchten Beet die Kartoffelpflanzen, die ich direkt neben den Mais gepflanzt habe, schneller und kräftiger entwickelt als der Mais. Durch die großen Blätter der Kartoffel wurden das Licht und das Wasser von der kleineren Maispflanze teilweise ferngehalten. Sie musste also mit weniger Licht und Wasser auskommen, was zu einem geringeren Wachstum führt.

Foto: Mais im wärmeren Gewächshaus («+4°C»). Stand: 12. Juli 2017
Mais im wärmeren Gewächshaus («+4°C»), feuchte Seite. Stand: 12. Juli 2017

Im wärmeren Treibhaus konnten die Pflanzen in beiden Beeten ohne Störungen von Nachbarpflanzen wachsen. Laut den Wissenschaftlern wird sich durch den Klimawandel die Tem-peratur zu Gunsten des Maisanbaus erhöhen. (vgl. «Brennpunkt Klima Schweiz. Grundlagen, Folgen und Perspektiven», Akademien der Wissenschaft, 2016) Je-doch hängt die Ertragssteigerung auch von der Wasserzufuhr ab, sprich die drohende Tro-ckenheit in zukünftigen Sommern wird das Wachstum der Maispflanzen höchstwahrschein-lich negativ beeinträchtigen.

Die zukünftigen Maisfelder könnten demzufolge - wie auch schon der Salat - daher dem tro-ckenen Beet im wärmeren Treibhaus ähneln.

Bericht 2 zum Klimagarten, 30. Juni 2017

Foto: Bepflanzung Klimagarten Ende Juni
Bepflanzung Klimagarten Ende Juni im Gewächshaus A («+2°C»). Die Reihe rechts im Bild erhält seit Ende Mai weniger Wasser als die Reihe links.

Nachdem ich mich im ersten Blogbeitrag hauptsächlich auf den Aufbau und den Zweck des Klimagartens konzentrierte, möchte ich ab diesem zweiten Beitrag das Hauptaugenmerk nun auf die Entwicklung der verschiedenen Nutzpflanzen richten.

Es hat sich in den letzten Wochen einiges getan im Klimagarten. Neben den Pflanzen ist auch das Klimagartenteam gewachsen. Deborah Schäfer, Doktorandin am Institut für Pflanzenwissenschaften (IPS) der Universität Bern, hat für uns Daten über das Pflanzenwachstum im Klimagarten gesammelt und diese in verschiedenen Grafiken dargestellt.

Ich habe sämtliche Nutzpflanzen des Klimagartens nun in fünf Gruppen aufgeteilt. Ich werde mich in den nächsten Beiträgen jeweils auf eine Gruppe beschränken und, mithilfe der Grafiken von Deborah Schäfer, die Entwicklung der Pflanzen betrachten und diskutieren.

Entwicklung der Salate

Die erste Gruppe besteht aus den drei verschiedenen Salatsorten; dem Eichblatt-, dem Forellen- und dem Fingersalat. Diese drei Sorten repräsentieren im Klimagarten die riesige Auswahl, der auf dem momentanen Markt verfügbaren Salatsorten. Der Salat gehört zur Gruppe der Blattgemüse und verbreitete sich in seiner Stammform ursprünglich von Ägypten aus über den gesamten Globus (vgl. Wikipedia).

Auf den Grafiken ist gut zu erkennen, dass der Salat im «normal» gegossenen Beet im wärmeren Treibhaus die größte Höhe bzw. den größten Ertrag aufweist, während die Durchschnittshöhe der Salate im trockenen Beet des kühleren Treibhauses am geringsten ist. In beiden Treibhäusern sind die Salatpflanzen im jeweils feuchteren Beet grösser und kräftiger, als jene im trockenen Beet. Ebenfalls sind die Pflanzen im wärmeren Treibhaus grösser als jene im kälteren.

Wie zu erwarten nehmen beide Faktoren (Temperatur und Wasserzufuhr) Einfluss auf das Wachstum der Salatpflanzen. Man kann also sagen je wärmer das Klima und je mehr Wasser die Pflanze bekommt, desto besser kann sie gedeihen. Wobei es natürlich bei der Temperatur wie auch bei der Wasserzufuhr einen Grenzwert nach oben gibt. Laut dem aktuellen Bericht «Brennpunkt Klima Schweiz. Grundlagen, Folgen und Perspektiven» werden die Sommer in Zukunft heißer und trockener (vgl. Akademien der Wissenschaften Schweiz, 2016). Die Salatpflanzen werden demzufolge also in Zukunft ähnlich aussehen wie jene bei uns in den trockenen Beeten.

Da von den ungegossenen Pflanzen, welche vor den beiden Treibhäusern in Hochbeeten stehen, leider keine Daten erhoben wurden, können wir den direkten Vergleich von Gegenwart und möglicher Zukunft bei uns leider nur von Auge durchführen. Doch auch schon so fällt der Unterschied schnell auf.

Um noch einmal zum bereits genannten Bericht zur Klimaänderung in der Schweiz zurückzukehren. Wie viel heißer und wie viel trockener genau die Sommer in Zukunft werden ist auch für die Experten schwierig zu sagen. Sie entwickeln deshalb verschiedene Szenarien. Bei uns im Klimagarten haben wir aus den Zahlen des Berichts ein Worst- und ein Best Case-Szenario nachgebildet. So erwärmt sich das Treibhaus A um etwa 2°C, dem laut den Forschern tiefst möglichen Temperaturanstieg, und Treibhaus B um etwa 4°C, der höchst möglichen Temperaturzunahme bis zum Ende dieses Jahrhunderts, im Schnitt im Vergleich zur Außentemperatur.

Auch unser Giesskonzept lehnt sich an die Vorhersagen einer Niederschlagsabnahme im Sommer an. So soll zukünftig im Sommer noch etwa zwei Drittel der Regenmenge der Gegenwart fallen. Um ein bestmögliches Resultat zu erzielen, haben wir uns entschieden unser Experiment ein bisschen extremer zu gestalten, als es die Szenarien vorhersagen. Die trockenen Beete erhalten deshalb nur etwa einen Drittel der Menge an Wasser der feuchten Beete.

Grafik: Temperaturverlauf in den Klimagarten-Gewächshäusern und dem Aussenbeet vom 16.05.2017 bis 15.06.2017
Temperatur-Logger messen die Lufttemperatur in den beiden Gewächshäusern und über dem Aussenbeet

Bericht 1 zum Klimagarten, 2. Juni 2017

Bepflanzung Klimagarten
Bepflanzung Klimagarten Ende Mai

Durch den Klimagarten möchten wir herausfinden, wie verschiedene Nutzpflanzen auf höhere Durchschnittstemperaturen und gleichzeitig tiefere Niederschlagsmengen in Zukunft reagieren werden. Wie passen sich beispielsweise die Pflanzen an ihre neue Umgebung an oder wie verändert sich deren Ertrag in Abhängigkeit der Temperatur und des Niederschlages?

Das Experiment besteht aus zwei Gewächshäusern, mit je zwei Hochbeetreihen, und einem Freilandbeet. Die Hochbeete weisen fünfmal die gleiche Bepflanzung auf. Diese besteht aus:

  • 3 verschiedenen Salaten,
  • Radieschen,
  • Zuckerrüben,
  • Emmer,
  • Sommerweizen,
  • Mais,
  • zwei verschiedenen Kartoffelsorten,
  • zwei verschiedenen Wiesenarten.
  • Neben den Hochbeeten stehen jeweils noch je eine Tomaten- und Gurkenpflanze in separaten Töpfen.

Die Gewächshäuser sind durch ihren jeweiligen Standort unterschiedlich besonnt. Sie heizen sich dadurch in eines mit einer höheren und eines mit einer tieferen Durchschnittstemperatur auf. Dazu befolgen wir ein bestimmtes Giesskonzept, wodurch in  den Gewächshäusern jeweils ein Beet nur ca. einen Drittel der Menge an Wasser des anderen bekommt. Das «trockene» Beet wird dadurch zusätzlich längeren Trockenphasen unterzogen. Soweit der grobe Aufbau und das Vorgehen dieses Experimentes. Da es sich beim Klimagarten um ein öffentliches Experiment handelt, kann man ihn im Botanischen Garten jederzeit besuchen und sich selbst ein mögliches Bild der Zukunft unserer Nutzpflanzen machen.

Zum Stand der Bepflanzung kann man zu diesem frühen Zeitpunkt im Experiment noch nicht viel aussagen. Einzig dass die Nutzpflanzen alle prächtig gewachsen sind. Erste grobe Unterschiede in der Größe oder dem Ertrag sind nach knapp einer Woche noch nicht erkennbar.