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22.07.2013

Start des KROOF-Projekts: Im Wald beginnt der Kampf ums Wasser

Extreme Trockenheit und knapper werdende Wasserreserven stellen nicht nur uns Menschen vor neue Herausforderungen, sondern auch unsere Wälder. Wie gehen die Bäume damit um? Diese Frage untersuchen Forstwissenschaftler und Biologen von TUM und Helmholtz-Zentrum München gemeinsam im "Kranzberg Forest Roof Experiment" (KROOF).


Dachkonstruktion auf sechs der zwölf Parzellen im Kranzberger Forst zum Ausschluss des natürlichen Niederschlags. Die Dächer werden automatisch nur bei Regen geschlossen. (Foto: Karl-Heinz Häberle / TUM)

Forscher gehen davon aus, dass Bäume bei der Regulation ihres Wasserhaushalts während einer Trockenzeit zwei Strategien verfolgen. Die einen machen einfach weiter, bis ihr Wasserleitsystem zusammenbricht, weil kein Wasser mehr aus dem Boden nachkommt – der Baum trocknet aus. Die anderen schließen die Spaltöffnungen ihrer Blätter und schalten damit Wasserverbrauch, Photosynthese und den übrigen Stoffwechsel auf Sparflamme. In diesem Ruhezustand vertrocknet der Baum zwar nicht, aber er verhungert langsam. Anzeichen beider Strategien konnte man im außergewöhnlich warmen, regenarmen Sommer 2003 im Kranzberger Forst nahe Freising beobachten: Dort verfielen die Fichten in eine Art "Trockenschlaf", die Buchen gehörten zu den "Weitermachern".

Im Rahmen von KROOF untersuchen die Wissenschaftler der TU München und des Helmholtz-Zentrums München im TUM-"Waldlabor" im Kranzberger Forst, wie sich Buchen und Fichten im Kampf um wertvolle Wasserressourcen in Konkurrenz zueinander verhalten. Um im Wald die erforderliche Dürre zu erzeugen, nutzen die Forscher auf einer Hälfte der Experimentalfläche in mehreren Parzellen neuartige Dachkonstruktionen. Diese schließen sich bei Regen etwa drei Meter über dem Waldboden automatisch und öffnen sich erst nach dem Wetterereignis wieder. So bleiben Veränderungen des Mikroklimas in Bodennähe während des Experiments ökologisch unbedeutend. Damit ist das neue Dachsystem den früher verwendeten, ständig geschlossenen Dächern überlegen: Diese schlossen zwar erfolgreich den Regen aus, doch unter Sonneneinstrahlung kam es unter den unbeweglichen Dächern zu unerwünschten, verfälschenden Treibhauseffekten. 

Das KROOF-Experiment hat zwei Phasen: Im Sommer 2014 will man zunächst in einer ein- bis zweijährigen "Trockenzeit" das Überlebenspotenzial der Bäume ausloten, um die möglicherweise gegensätzlichen Regulationsmechanismen des Wasserhaushalts während strenger Trockenheit klären zu können. In den darauffolgenden Jahren sollen sich die Bäume wieder erholen. Dabei werden auch die möglicherweise längerfristigen Nachwirkungen der Trockenphase beobachtet und analysiert. Anschließend wird das zweistufige Experiment wiederholt, um die erzielten Ergebnisse auf Reproduzierbarkeit zu prüfen – bei langfristig reagierenden Wald-Ökosystemen zwingend nötig. Im "Waldlabor" werden dabei zahlreiche Baum- und Bodenparameter gemessen und Proben genommen, vom Waldboden über die Wurzeln bis hinauf in die Baumkronen. Die Daten werden anschließend mit denen anderer Forschungsstandorte in bayerischen Wäldern verglichen.

 

Hintergrund:
Das "Kranzberg Forest Roof Experiment" ist Teil eines internationalen Verbundprojekts und wurde im Dezember 2012 bewilligt. Das Experiment führen die Weihenstephaner TUM-Lehrstühle für Ökophysiologie der Pflanzen, für Waldwachstumskunde und für Bodenökologie unter Einbindung des Helmholtz-Zentrums München sowie amerikanischer und österreichischer Partner durch. KROOF soll nach einer Maximallaufzeit von zehn Jahren dazu beitragen, wissenschaftlich fundierte Entscheidungshilfen zur forstlichen Anpassung der bayerischen Wälder an die Folgen des Klimawandels zu liefern. Daher fördern die Bayerischen Staatsministerien für Umwelt und Gesundheit sowie für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten das Projekt gemeinsam mit der Deutschen Forschungsgemeinschaft.

Weitere Informationen:
Pressemitteilung des bayerischen Staatsministeriums für Umwelt und Gesundheit

KROOF-Website


Kontakt:
Prof. Dr. Rainer Matyssek
Technische Universität München
Lehrstuhl für Ökophysiologie der Pflanzen
T: +49.8161.714574
E: matyssek[at]wzw.tum.de
W: www.wzw.tum.de/oekophys



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