55 Millionen Quadratmeter der Erde bestehen aus Böden, die im Laufe der Jahreszeiten einen Wechsel aus Gefrieren und Tauen durchleben. Nehmen die weltweiten Temperaturen entsprechend dem IPCC-Bericht zu und fehlt zusätzlich eine isolierende Schneedecke, werden Permafrostböden (Abbildung 2 und 3) zukünftig abnehmen.

Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ), der Universität Bayreuth und des Helmholtz-Zentrums München haben nun in einer Studie herausgefunden, dass die vermehrte Anzahl an Frost- und Tauperioden die Biomasseproduktion erhöht. Ursache dafür ist der Stickstoff, der beim Tauen aus dem Boden freigesetzt wird. Dieser ist auch einer der Hauptbestandteile herkömmlichen Düngers und regt die mikrobielle Aktivität an.

In Bayreuth versahen dazu im Winter 2005/2006 die Wissenschaftler mehrere Versuchsfelder, bestückt mit jeweils 100 verbreiteten Pflanzenarten, mit einer Art Bodenheizung. Sobald der Boden 48 Stunden unter dem Gefrierpunkt lag, wurde dieser wieder geheizt, bis die Dauer des Tauens 48 Stunden erreicht hatte. Insgesamt wurde den Versuchsfeldern somit fünf weitere Frostwechsel hinzugefügt.

Die Pflanzen wurden im Sommer zweimal geerntet, getrocknet und deren Ertrag mit den Kontrollfeldern verglichen. Die manipulierten Flächen wiesen dabei zehn Prozent mehr oberirdische Biomasse auf. Allerdings hatten diese eine geringere Wurzeldichte in den oberen fünf Zentimetern der Bodenschicht.

Ob sich Dürre oder Starkregen hauptsächlich negativ auf die Pflanzenproduktion auswirken, wie bisher angenommen, wird derzeit noch untersucht.

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