Globales Grün in Bewegung: Forschende machen die Veränderungen der planetaren Vegetation sichtbar

Das grüne Erdsystem befindet sich überraschend in Bewegung: Der Schwerpunkt der weltweiten Pflanzenaktivität wandert nach Nordosten – und das schneller als erwartet. Satellitendaten machen die Veränderungen der globalen Vegetation erstmals in Kilometern sichtbar.

Im April beginnen die Wälder Mitteleuropas zu ergrünen. Der grüne Schwerpunkt der globalen Vegetation wandert zu dieser Jahreszeit nach Norden. Das Foto zeigt den Nationalpark Hainich in Thüringen. Bild: Stefan Bernhardt
Im April beginnen die Wälder Mitteleuropas zu ergrünen. Der grüne Schwerpunkt der globalen Vegetation wandert zu dieser Jahreszeit nach Norden. Das Foto zeigt den Nationalpark Hainich in Thüringen. Bild: Stefan Bernhardt

Wissenschaftlern ist es gelungen, den Wandel der globalen Vegetation sichtbar zu machen. Mithilfe eines neuen Verfahrens ermitteln sie kilometerweise, wie sich die grüne Biomasse schwerpunktmäßig auf den Landflächen verteilt. Daran lässt sich feststellen, ob die Pflanzen noch aktiv sind und in welchem Zustand sie sich befinden – und damit auch, ob die Ökosysteme noch funktionieren.

„Stellen Sie sich vor, Sie halten einen perfekt runden Globus in Ihren Händen. Daran befestigen Sie kleine Gewichte, welche die grünen Pflanzenteile auf dem Festland repräsentieren. Wenn Sie den Globus in ruhiges Wasser legen, wird der Schwerpunkt immer nach unten zeigen.“

– Prof. Miguel Mahecha, Institut für Erdsystemwissenschaft und Fernerkundung, Universität Leipzig, Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung, Erstautor

Ein Forschungsteam unter Leitung des Deutsches Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig und unter Beteiligung des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) und der Universität Leipzig hat nun das Phänomen des Global Greening untersucht, also die weltweit beobachtete Zunahme pflanzlicher Biomasse.

Die grüne Welle im Jahreslauf

Aus dem All betrachtet durchzieht eine rhythmische grüne Welle den Planeten. Im borealen Sommer erreicht sie ihren nördlichsten Punkt im Nordatlantik nahe Island, im März verlagert sie sich bis vor die Küste Liberias und kehrt dann wieder zurück.

Die Grüne Welle ist ein jahreszeitliches Ausbreitungsphänomen des Pflanzenwachstums: Mit steigenden Temperaturen im Frühjahr beginnen Pflanzen erst in wärmeren Regionen zu grünen, dann breitet sich das Pflanzenwachstum wie eine Welle in kühlere Regionen aus.

Die Bewegung folgt primär dem Wechsel der Jahreszeiten und der Sonneneinstrahlung. Doch sie reagiert auch empfindlich auf Klimaschwankungen, Landnutzungsänderungen und andere ökologische Prozesse.

Global Greening als menschengemachter Effekt

Der Trend zur stärkeren Begrünung ist eine eher wenig beachtete Facette des globalen Wandels. Hauptursache ist der steigende CO₂-Gehalt der Atmosphäre, der wie ein Dünger wirkt und die Photosynthese ankurbelt. Höhere Temperaturen verlängern zudem in vielen Regionen der Erde die Vegetationsperioden. Pflanzen treiben früher aus und bleiben länger aktiv.

Das Grün der Vegetation an Land ändert sich im Lauf der Jahreszeiten. Forschende können den globalen „grünen Schwerpunkt“ berechnen und über Jahrzehnte hinweg verfolgen. Sie beobachten eine allmähliche Verschiebung nach Nordosten. Bild: Ida Flik
Das Grün der Vegetation an Land ändert sich im Lauf der Jahreszeiten. Forschende können den globalen „grünen Schwerpunkt“ berechnen und über Jahrzehnte hinweg verfolgen. Sie beobachten eine allmähliche Verschiebung nach Nordosten. Bild: Ida Flik

Die Forschenden haben mehrere Jahrzehnte an Satellitendaten und Modellrechnungen ausgewertet. Dabei fanden sie heraus, dass sich der Schwerpunkt der globalen Vegetation kontinuierlich nach Norden verschiebt, und zwar in allen Jahreszeiten.

Überraschung im Südsommer

Das widerspricht bisherigen Erwartungen. Eigentlich hatte man angenommen, dass sich die grüne Welle im Sommer der Südhalbkugel wieder stärker südwärts verlagert. „Das hat uns sehr überrascht“, sagt Erstautor Prof. Miguel Mahecha vom Institut für Erdsystemwissenschaft und Fernerkundung der Universität Leipzig, der zugleich auch am UFZ forscht.

Längere Vegetationsperioden und mildere Winter könnten die Grünphase auf der Nordhalbkugel verlängern und die globale Vegetationsverschiebung nach Norden auch im Süd-Sommer erklären. Allerdings handelt es sich hierbei um eine Hypothese, die wir noch prüfen müssen.

Auffällig daran ist, dass die Nordverschiebung im Südsommer sogar stärker ausfällt als im Nordsommer. Dadurch nimmt die Gesamtauslenkung der grünen Welle im Jahresverlauf ab – ein Trend, der sich laut Modellprojektionen im Laufe des Jahrhunderts weiter verstärken dürfte.

Neben der Verschiebung in Richtung Norden registrierte das Team auch eine deutliche Bewegung nach Osten. Das Phänomen war bisher nicht beschrieben worden. Als mögliche Ursache gelten Greening-Hotspots in Asien, etwa in Indien, China oder Russland, wo eine geänderte Landnutzung, Aufforstungen und das Klima zu einer besonders starken Zunahme der Vegetation geführt haben.

Die oberen Felder zeigen die „grüne Welle“ im Jahr 2023, am (A) 20. März, (B) 21. Juni, (C) 23. September und (D) 21. Dezember. Das untere Bild zeigt die dreidimensionale Bahn des Schwerpunkts der grünen Flächen (E). Die violette Linie ist ihre Projektion auf die Erdoberfläche. Bild: Mahecha et al., 2026
Die oberen Felder zeigen die „grüne Welle“ im Jahr 2023, am (A) 20. März, (B) 21. Juni, (C) 23. September und (D) 21. Dezember. Das untere Bild zeigt die dreidimensionale Bahn des Schwerpunkts der grünen Flächen (E). Die violette Linie ist ihre Projektion auf die Erdoberfläche. Bild: Mahecha et al., 2026

Das neue Verfahren übersetzt die planetaren Veränderungen konkret in Kilometer pro Jahrzehnt. Damit wird der globale Wandel buchstäblich messbar. Die Studienergebnisse wurden in den Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht.

Ein planetares Frühwarnsystem

Anhand der langfristigen Beobachtung der Flugbahn des grünen Schwerpunkts kann besser untersucht werden, wie Klima und Biosphäre wechselwirken. Dürren, Waldbrände, Tierwanderungen oder Landnutzungswandel lassen sich mit der globalen Vegetationsdynamik verknüpfen.

Bisher hatte eine einheitliche Kennzahl gefehlt, um die makrophänologischen Veränderungen systematisch zu erfassen. Mit dem neuen Ansatz hat man nun ein Mittel, das sich mit globalen Temperatur- oder Meereisindikatoren vergleichen lässt.

Die Verschiebung des planetaren Grüns zeigt, dass sich das Erdsystem neu organsiert. Und diese Neuordnung lässt sich inzwischen nicht nur beobachten, sondern genau vermessen.

Quellenhinweis:

Mahecha, M. D., Kraemer, G., Reinhardt, M., Montero, D., Gans, F., Bastos, A., Feilhauer, H., Flik, I., Ji, C., Kattenborn, T., Migliavacca, M., Mönks, M., Quaas, J., Sippel, S., Walther, S., Wieneke, S., Wirth, C., & Camps-Valls, G. (2026): Accelerated north-east shift of the global green wave trajectory. Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).