Durch das gesteigerte Angebot von pflanzenverfügbarem CO₂ in der Atmosphäre steigt die Photosyntheseleistung der Pflanzen und damit der potentiellen Erträge. Jedoch gilt dieser CO₂-Dünge-Effekt vor allem für C₃-Pflanzen (über 90% aller Landpflanzen einschließlich Weizen, Roggen, Gerste, Raps, Rüben, Kartoffeln), während C₄-Pflanzen wie Mais oder Hirse deutlich weniger vom CO₂-Düngeeffekt profitieren.

 In der Abbildung ist die Veränderung des so genannten Blattflächenindex / Leaf area index (LAI)  in den letzten 3 Jahrzehnten global dargestellt. Neben den überwiegend grünen Farbtönen, die einen Zuwachs des symbolisieren, gibt es auch Regionen mit einem starken Rückgang des LAI. Welche Prozesse sind dafür verantwortlich?

Dies liegt darin begründet, dass der C₄-Photosynthesemechanismus schon jetzt effizienter mit dem verfügbaren CO₂ umgeht als der C₃-Mechanismus (zum Weiterlesen: Hamburger Bildungsserver). Weiterhin bewirkt eine erhöhte CO₂-Konzentration eine verbesserte Wassernutzung, und kann somit teilweise die Effekte zunehmender Sommertrockenheit abfedern.

BILDQUELLE: HAMBURGER BILDUNGSSERVER

Der CO₂-Düngeeffekt vermag die Folgen der ansteigenden Temperaturen vorerst weitgehend abzupuffern. Allerdings wird davon ausgegangen, dass dieser Ausgleich nur bis ca. 2050 gültig sein wird. Anschließend wird ein Überwiegen der negativen Effekte erwartet, sodass die Erträge insgesamt zurückgehen werden.   

Beispielsweise für Österreich wurde im Detail untersucht, wie sich die zu erwartenden Weizenerträge zukünftig verändern werden. Dabei wurde explizit zwischen Berücksichtigung und Vernachlässigung des CO₂-Düngeeffektes unterschieden.

Ertragsprognosen für Weizen in Österreich bis 2080 mit (rechts)  und ohne (links) Berücksichtigung des CO₂-Düngeeffektes. QUELLE