Klimawandel: Die richtige Kombination von Baumpersönlichkeiten könnte Wälder widerstandsfähiger machen

Klimawandel: Die richtige Kombination von Baumpersönlichkeiten könnte Wälder widerstandsfähiger machen
Thitima Khudkam / Shutterstock

Jeder Baum in einem Wald hat einen Nachbarn. In vielen Waldvierteln leben häufig die gleichen Arten zusammen, besonders wenn die Wachstumsbedingungen ähnlich sind. Manchmal sind diese Nachbarn nah und manchmal weit voneinander entfernt, aber zusammen bilden sie einen Teil einer Gemeinschaft, wobei einige Arten naturgemäß dominanter sind als andere, insbesondere im Hinblick auf die Biomasseproduktion. Aber was passiert, wenn es hart auf hart geht? Eine Dürre kommt und es wird Gewinner und Verlierer geben.

Dürren können für viele Bäume eine große Herausforderung sein, und eine, die sich mit dem Umbruch der Welt in eine neue Dimension verschärfen wird heißeres, trockeneres Klima. Verschiedene Arten haben unterschiedliche Strategien für den Umgang mit dieser Art von Stress, aber es ist besonders wichtig, wie sie mit Wasserverlust umgehen.

Bäume haben winzige Poren in ihren Blättern, die sie öffnen und schließen können, sogenannte Stomata. Bäume verlieren Wasser durch ihre Stomata in einem Prozess namens Transpiration und absorbieren Kohlendioxid für die Photosynthese - wie Pflanzen ihre Nahrung herstellen. Einige Bäume sind konservativer und schließen frühzeitig ihre Stomata, um einen Wasserverlust zu verhindern. Dies begrenzt jedoch auch, wie viel Kohlendioxid sie aufnehmen und wie viel Energie sie erzeugen können.

Einige Bäume verfolgen eine riskantere Strategie und lassen diese Poren länger offen, um weiterhin Kohlendioxid aufzunehmen. Dies erhöht jedoch auch das Risiko eines Prozesses namens Kavitation, der sie daran hindert, Wasser zu transportieren. Jede Strategie hat natürlich ihre Vor- und Nachteile, und alle Bäume bewegen sich irgendwo zwischen sehr konservativ und sehr riskant.

Klimawandel: Die richtige Kombination von Baumpersönlichkeiten könnte Wälder widerstandsfähiger machen
Durch Stomata können Bäume Kohlendioxid (CO₂) einatmen und Sauerstoff (O₂) und Wasser (H₂O) ausatmen. NoPainNoGain / Shutterstock

Eine solche Vielfalt bei Bäumen ist ein Glücksfall, denn wenn sich jede Art auf genau dieselbe Strategie stützen würde, wäre es ein bisschen so, als würde man alle Eier in einen Korb legen. Nur eine einzige Strategie, um mit all dem fertig zu werden, was das Leben auf sie werfen kann, würde Wälder ziemlich verwundbar machen. Eine Vielzahl von Strategien zur Bewältigung von Stress verleiht den Wäldern einige ihrer wesentlichen Stabilität und Widerstandsfähigkeit.

Welche Art die beste Überlebensstrategie hat, hängt zum Teil davon ab, wie lange ein stressiges Ereignis anhält, wie intensiv es ist, wie häufig es auftritt und was die Nachbarn tun. Wie all diese unterschiedlichen Strategien in einem stressigen Umfeld wie einer Dürre funktionieren, bestimmt, wie der gesamte Wald abschneidet. Ein bisschen wie Persönlichkeiten beim Menschen, manchmal arbeiten sie gut zusammen und jeder profitiert, aber manchmal stoßen sie aufeinander.

Jüngste Forschung hat angefangen auseinander zu ziehen, wer gewinnt und wer verliert, wenn bestimmte Arten zusammengepflanzt werden und wie sich dies unter stressigen Bedingungen ändert. Erstaunlicherweise kann ein Großteil dieser Informationen aus Baumringen extrahiert werden, die eine physikalische Aufzeichnung darüber enthalten, wie gut jeder einzelne Baum wuchs, als so etwas wie eine Dürre passierte.

Mithilfe von Baumringen können Wissenschaftler sehen, wie verschiedene Bäume auf dasselbe stressige Ereignis reagieren - und wie die Identität der Arten in ihrer unmittelbaren Nachbarschaft diese Reaktion beeinflusst. Entscheidend ist, dass diese Forschung auch einige der komplizierten Gründe beleuchtet, warum Arten so unterschiedlich reagieren, je nachdem, neben wem sie wachsen.

Jeder blasse und dunkle Ring zusammen bedeutet ein jährliches Wachstum. (Baumpersönlichkeiten)
Jeder blasse und dunkle Ring zusammen bedeutet ein jährliches Wachstum. Je breiter der Ring, desto mehr Wachstum trat in diesem Jahr auf. Tom Ovenden, Autor zur Verfügung gestellt

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Warum es einigen Bäumen neben bestimmten Nachbarn besser geht und anderen nicht, ist äußerst kompliziert und noch nicht vollständig verstanden. Grundsätzlich können wir uns jedoch vorstellen, dass jede Baumart eine Reihe von Merkmalen, Merkmalen und Funktionen aufweist, die ihre Persönlichkeit ausmachen.

Wie ein Baum auf Stress reagiert, hängt möglicherweise mit dem Grad der direkten Konkurrenz zwischen seinen Nachbarn zusammen. Zum Beispiel haben einige Bäume tiefe Wurzeln und einige Bäume flache Wurzeln - zwei Bäume mit flachen Wurzeln konkurrieren direkt um Wasser, aber eine tief wurzelnde Art kann tiefer in den Boden eindringen und einen Teil dieser Konkurrenz vermeiden. Dies nennt man „Nischendifferenzierung“ - durch unterschiedliche Nutzung der Umwelt können zwei verschiedene Arten den gleichen Platz einnehmen.

Es ist sehr wichtig, vorhersagen zu können, welche Baumarten gute und schlechte Nachbarn sind. Wenn Sie beispielsweise zwei Bäume zusammenstellen, die riskanter sind, wenn Sie entscheiden, wann ihre Stomata geschlossen werden sollen, kann dies bedeuten, dass sie das begrenzte Wasser schneller verbrauchen als ein konservativer und ein riskanter Baum, die zusammen wachsen.

Die Wiederaufforstung großer Teile der Erde wurde als Methode zur Verlangsamung des Klimawandels vorgeschlagen. Es werden Technologien entwickelt, um Kohlenstoff aus der Luft zu saugen und zu speichern, aber Bäume haben von a profitiert Forschungs- und Entwicklungsprogramm des 350m-Jahres das macht sie perfekt für die aufgabe.

Zu verstehen, welche Baumarten gut zusammenarbeiten - und warum - kann dabei helfen Anleitung zur Umsetzung der Aufforstung in den kommenden Jahrzehnten. Mit einer größeren Vielfalt von „Baumpersönlichkeiten“ sind Wälder wahrscheinlich widerstandsfähiger gegen Dürren, Schädlinge und Krankheiten als solche, die aus einer einzigen Art bestehen. Vielfalt gibt es in vielen Formen - um sicherzustellen, dass die heute gepflanzten Wälder auch in Zukunft widerstandsfähig sind, müssen die Baumnachbarn teilweise mit Bedacht ausgewählt werden.

Über den Autor

Tom Ovenden, Doktorand - Waldökologie und Resilienz, University of Stirling

Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.

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