Da die Menschheit mit der Krise des Klimawandels konfrontiert ist, ist die Überlebensfähigkeit von Pflanzen besonders wichtig. Die Widerstandsfähigkeit und Anpassungsfähigkeit, die sie in extremen Klimazonen an den Tag legen, lässt uns fragen: Wie begegnen sie widrigen Wachstumsbedingungen?
Die Härte von Pflanzen bezieht sich im Allgemeinen auf ihre Fähigkeit, raue Wachstumsbedingungen, insbesondere in schwierigen Klimazonen, zu überstehen. Als Maß für die Härte wird häufig die Toleranz einer Pflanze gegenüber Kälte, Hitze, Trockenheit, Überschwemmungen oder starkem Wind herangezogen. Diese Fähigkeiten zeigen sich in der geografischen Verteilung der Wildvegetation. Beispielsweise wird die Kälteresistenz von Pflanzen in gemäßigten Zonen als „Kältetoleranz“ bezeichnet und oft durch ein System namens Härtezonen vereinfacht.
Die Überlebenshärte von Pflanzen kann in zwei Kategorien unterteilt werden: kälteresistente Pflanzen und weiche Pflanzen. Winterharte Pflanzen können Temperaturen unter dem Gefrierpunkt standhalten, während weiche Pflanzen unter diesen Bedingungen absterben.
In kalten Umgebungen können einige Pflanzen auch im Winter gesund bleiben und werden als winterharte Pflanzen bezeichnet. In diese Kategorie fallen beispielsweise einige Kohl- und Karottensorten. Einige Blumenzwiebeln, wie zum Beispiel Tulpen, müssen einen kalten Winter überstehen, um zu blühen, während andere, wie zum Beispiel Blumenzwiebeln, auch eiskalte Winter überstehen können.
Gehölze stehen vor der Herausforderung eisiger Temperaturen und überleben oft, indem sie die Bildung von Eis in ihren Zellen hemmen oder indem sie Wasser in Teilen der Pflanze gefrieren lassen, die nicht von Eis betroffen sind. Diese Pflanzen nutzen manchmal einen Unterkühlungsmechanismus, um ihre eigenen Temperaturen auf –40 °C (–40 °F) zu senken. Einige Pflanzen müssen sich ausreichend an den Frost anpassen, sonst können sie diese Überlebensanzeigen nicht nutzen. Bestimmte Pflanzen, beispielsweise solche, die in der Antarktis leben (z. B. Colobanthus quietnsis), können das ganze Jahr über Frostbedingungen standhalten.
Das US-Landwirtschaftsministerium (USDA) hat ein Härtezonensystem entwickelt, das auf den durchschnittlichen jährlichen Mindesttemperaturen basiert und eines der am weitesten verbreiteten Härtebewertungssysteme ist. Im Gegensatz dazu vergibt die britische Royal Horticultural Society Härtegrade (H1a bis H7) für das gemäßigte Meeresklima. Diese Härteindikatoren liefern Pflanzen nützliche Daten zur Auswahl einer geeigneten Wachstumsumgebung.
Die meisten Freilandpflanzen in Großbritannien haben typischerweise einen Härtebereich zwischen H4 (–10 °C bis –5 °C) und H5 (–15 °C bis –10 °C), wodurch sie zum Schutz vor Stress bei Kälte geeignet sind Klimazonen.
Kälteresistente Pflanzen vertragen im Allgemeinen extreme Temperaturen, raue Umgebungen und schlechte oder erodierte Böden. Ihre große Widerstandsfähigkeit ermöglicht es ihnen, in der sich verändernden natürlichen Umwelt eine Nische zu besetzen.
Zusätzlich zur Kälteresistenz müssen Pflanzen auch mit anderen klimatischen Faktoren wie Hitzetoleranz, Trockenheit und Überschwemmungen zurechtkommen. Diese Eigenschaften werden nicht unbedingt immer häufiger erwähnt, sind aber für das Überleben der Pflanzen von entscheidender Bedeutung. Wenn sich Pflanzen der Herausforderung des Windes stellen, zeigen sie neben möglichen physiologischen Anpassungen auch unterschiedliche evolutionäre Formen in der Körperform, die es ihnen ermöglichen, bei wechselndem Wetter zu überleben.
Da sich der globale Klimawandel verschärft, werden die Überlebensprobleme der Pflanzen immer größer. Sie müssen nicht nur extremen klimatischen Bedingungen standhalten, sondern auch gegenüber künftigen Umweltveränderungen widerstandsfähig sein. Die Überlebensstrategien von Pflanzen ermöglichen es uns, die Geheimnisse der Natur kontinuierlich zu erforschen und lassen uns sogar darüber nachdenken: Was kann der Mensch aus solchen Veränderungen lernen?