Der CO₂-Gehalt der Atmosphäre, welcher sich bis zum Ende des Jahrhunderts mehr als verdoppeln könnte, beeinflusst nicht nur das Klima, sondern hat auch direkte Auswirkungen auf den Wasserhaushalt der terrestrischen Biosphäre. Anna Leipprand und Dr. Dieter Gerten vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung haben einen Artikel im Hydrological Sciences Journal veröffentlicht, der diese Auswirkungen untersucht.

Die steigende CO₂-Konzentration in der Atmosphäre beeinflusst den Wasserhaushalt durch klimatische Veränderungen, aber auch durch Änderungen der Transpiration, der Vegetationsstruktur und –verteilung. Mit Hilfe eines Biosphärenmodells, welches von den klimatischen Daten der Jahre 1961-1990 getrieben wird und die potenzielle natürliche Vegetation simuliert, quantifiziert diese Studie die globalen Auswirkungen einer CO₂-Erhöhung auf Evapotranspiration, Bodenfeuchte und Abfluss. Die CO₂-Effekte wurden isoliert betrachtet mittels eines Szenarios, in dem die CO₂-Konzentration verdoppelt, daraus resultierende Klimaveränderungen aber nicht berücksichtigt wurden.

Die globalen Effekte sind relativ geringfügig: Die Evapotranspiration geht um 7 % zurück, während Abfluss und Bodenfeuchte um 5 % bzw. um 1 % zunehmen. Die Auswirkungen sind jedoch je nach Region und Jahreszeit sehr verschieden, was auf das komplexe Zusammenspiel von Wasser und Vegetationsdynamik zurückzuführen ist. So führt beispielsweise die Zunahme der Vegetation in semiariden Gebieten trotz der reduzierten Transpiration pro Blattfläche insgesamt zu einer Zunahme der Transpiration, während sich saisonale Wassereinsparungen aufgrund verringerter Transpiration in borealen Regionen in einer ganzjährig erhöhten Bodenfeuchte manifestieren. Da CO₂-Effekte zu signifikanten Verschiebungen und Schwankungen hydrologischer Prozesse führen können, sollten sie bei Untersuchungen zukünftiger Wasserressourcen berücksichtigt werden.