idw – Informationsdienst Wissenschaft

Nachrichten, Termine, Experten

Grafik: idw-Logo
Grafik: idw-Logo

idw - Informationsdienst
Wissenschaft

Science Video Project
idw-Abo

idw-News App:

AppStore

Google Play Store



Instanz:
Teilen: 
08.12.2020 14:50

Trockenheit schädigt die Bäume und den Waldboden

Peter Kuntz Kommunikation & Marketing
Universität Trier

    Geobotaniker der Universität Trier haben die Auswirkungen ausbleibender Niederschläge in Experimenten untersucht.

    Neben dem Borkenkäfer und Stürmen hat in den vergangenen Jahren insbesondere die außergewöhnliche Trockenheit die Wälder geschädigt. Wissenschaftler der projektleitenden Schweizer Forschungsanstalt und der Universität Trier in einem internationalen Konsortium haben herausgefunden, dass sich der „Trockenstress“ der Bäume auch auf den Waldboden negativ auswirkt. Somit stehen für Pflanzen weniger wichtige Mineralstoffe zur Verfügung. Allerdings genügen geringe Wassermengen, um die Prozesse wieder zu aktivieren.

    Bäume sind für die Umwelt von großer Bedeutung, weil sie Kohlenstoff in Form von Kohlenstoffdioxid (CO2) aus der Luft aufnehmen und zu Zucker synthetisieren. Diese Kohlenstoffverbindungen und ihre Nebenprodukte verlagern sich innerhalb eines Baumes bis in den Wurzelbereich hinein. Sie werden an Pilze abgegeben, die mit dem Baum in Symbiose leben, und über die Wurzeln in den Boden, wo sie von Mikroorganismen wie Bakterien und Pilzen umgewandelt werden.

    Die Wissenschaftler haben in einem Experiment die Verlagerung von Kohlenstoff in Bäumen in trockenen und in künstlich beregneten Waldbeständen untersucht. Dabei zeigte sich, dass in den Kronen beregneter Bäume mehr Kohlenstoff umgesetzt wird — bei unveränderter CO2-Aufnahme. Außerdem werden in bewässerten Bäumen etwa doppelt so viele organische Kohlenstoffverbindungen in den Wurzelbereich verlagert. Die Weitergabe in den Boden führt zu einer erhöhten Aktivität der dortigen Mikroorganismen, die organisches Material zersetzen und so essenzielle Mineralstoffe für die Pflanzen bereitstellen.

    Die Forscher bezogen auch einen kurzen natürlichen Regen in ihre Versuche ein. Sie stellten fest, dass schon ein leichter Anstieg des Wassergehalts in den obersten Bodenschichten des trockenen Waldbestandes große Wirkung zeigt. In dieser Schicht ist die biologische Aktivität am höchsten. Ein Bodenwassergehalt von 15 Prozent reichte aus, um die Verlagerung von Kohlenstoffen in den Wurzelbereich der Bäume und somit die Tätigkeit der Bodenmikroorganismen deutlich zu steigern.

    „Unsere Untersuchungen haben gezeigt, dass die Mikroorganismen im Boden ein wesentlicher Treiber der Kohlenstoffverlagerung im Waldökosystem sind. Sie weisen auch darauf hin, dass anhaltender Trockenstress nicht nur die Bäume schädigt, sondern auch die biologische Aktivität des Bodens einschränkt“, fasst Frank Thomas, Professor für Geobotanik an der Universität Trier, die Ergebnisse zusammen.

    Die Geobotaniker der Universität Trier waren mit einem transportablen Isotopenverhältnis-Massenspektrometer an den Experimenten im schweizerischen Kanton Wallis beteiligt. Die internationale Forschungskooperation stand unter Federführung der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft, die seit fast 20 Jahren Daten in dem inzwischen 100-jährigen, natürlicherweise trockenen Waldkiefernbestand des Pfynwalds im Rhonetal erhebt.

    Die Resultate der Studie wurden inzwischen in der renommierten Zeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) veröffentlicht:
    Joseph, J., …, Backes, B., …, Thomas, F.M., …, Werner, W., …, Gessler, A., 2020: Rhizosphere activity in an old-growth forest reacts rapidly to changes in soil moisture and shapes whole-tree carbon allocation. PNAS 117: 24885-24892. DOI: 10.1073/pnas.2014084117.


    Wissenschaftliche Ansprechpartner:

    Prof. Dr. Frank Thomas
    Universität Trier
    Geobotanik
    Mail: thomasf@uni-trier.de
    Tel. +49 651 201-2393


    Bilder

    Merkmale dieser Pressemitteilung:
    Journalisten, Wissenschaftler
    Geowissenschaften, Meer / Klima, Tier / Land / Forst, Umwelt / Ökologie
    überregional
    Forschungsergebnisse, Wissenschaftliche Publikationen
    Deutsch


     

    Hilfe

    Die Suche / Erweiterte Suche im idw-Archiv
    Verknüpfungen

    Sie können Suchbegriffe mit und, oder und / oder nicht verknüpfen, z. B. Philo nicht logie.

    Klammern

    Verknüpfungen können Sie mit Klammern voneinander trennen, z. B. (Philo nicht logie) oder (Psycho und logie).

    Wortgruppen

    Zusammenhängende Worte werden als Wortgruppe gesucht, wenn Sie sie in Anführungsstriche setzen, z. B. „Bundesrepublik Deutschland“.

    Auswahlkriterien

    Die Erweiterte Suche können Sie auch nutzen, ohne Suchbegriffe einzugeben. Sie orientiert sich dann an den Kriterien, die Sie ausgewählt haben (z. B. nach dem Land oder dem Sachgebiet).

    Haben Sie in einer Kategorie kein Kriterium ausgewählt, wird die gesamte Kategorie durchsucht (z.B. alle Sachgebiete oder alle Länder).