Trockenstress in Regenwäldern: Der Einfluss von Baumhöhe und Holzdichte auf die hydraulische Effizienz, Produktivität und Anfälligkeit gegenüber trockenheitsinduzierter Kavitation von Bäumen entlang eines Niederschlagsgradienten im Tiefland (tropisch feucht bis saisonal trocken)

• Antragsteller: Professor Dr. Bernhard Schuldt
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Pflanzen und Ökosysteme
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 253019017

Aktuell berichten etliche Studien von beschleunigten Baumsterberaten in den feuchten wie trockenen Tropen nach langanhaltenden Trockenperioden. Obwohl immer noch nicht geklärt ist, wie tropische Bäume auf immer häufiger auftretende Trockenheitsereignisse reagieren werden, muss davon ausgegangen werden, dass es zukünftig einen bedeutenden Wandel der Baumartenzusammensetzung geben wird. Obwohl die zugrunde liegenden Mechanismen noch nicht geklärt sind konnte festgestellt werden, dass große tropische Bäume einem höheren Risiko der trockenheitsinduzierten Baummortalität ausgesetzt sind als kleinere Bäume, sowohl in saisonal trockenen wie in immer-feuchten tropischen Ökosystemen. Zusätzlich scheinen tropische Bäume mit geringer Holzdichte ebenfalls einem höheren Risiko ausgesetzt zu sein, auch wenn die zugrunde liegenden Ergebnisse längst nicht so eindeutig sind wie bei dem Baumgrößeneffekt. Dementsprechend sind Baumgröße und Holzdichte als Schlüsselparameter angesehen, welche sowohl Wachstum wie auch Vitalität beeinflussen, aber beide wurden kaum an ausgewachsen Baumindividuen entlang von ökologischen Gradienten in Kombination mit hydraulischen Messungen mit dem Ziel untersucht, die Trockenheitsanfälligkeit der Bäume zu bestimmen. Im Zuge der Klimawandelprognosen ist es daher unerlässlich, einfach zu erhebende funktionale Merkmale, welche die Trockenheitsanfälligkeit bestimmen, von unterschiedlich funktionalen tropischen Bäumen und Baumgesellschaften zu identifizieren.In dem beantragten Projekt sollen die Wechselbeziehungen zwischen hydraulischer Architektur, Wasserverbrauch, Produktivität, Kohlenhydrateinlagerung sowie Anfälligkeit gegenüber trockenstressinduzierter Kavitation und deren Beeinflussung durch Holzdichte und Baumgröße entlang eines Niederschlagsgradienten in Costa Rica überprüft werden. In enger Zusammenarbeit mit costa-ricanischen Wissenschaftlern werden 40 Baumarten (200 ausgewachsene Baumindividuen) vergleichend an fünf immer-feuchten bis saisonal trockenen Standorten beprobt. Durch die Untersuchung von produktivitätsbezogenen (Holzproduktion, lösliche Kohlenhydrate, Baumgröße), hydraulischen (hydraulische Leitfähigkeit, P50, Saftflussdichte) sowie holzanatomischen Merkmalen (Gefäßgröße, Holzdichte) des Stamm- und Zweigholzes werden 12 Hypothesen über die Beziehungen zwischen Holzanatomie, Kohlenstoffverhältnis und Wasserhaushalt in Bäumen mit unterschiedlicher Phänologie (immergrün gegen laubwerfend), physiologischer Beschaffenheit (isohydric gegen anisohydric) und ausgesetzter Trockenstressintensität getestet. Diese Erkenntnisse sollen zur Klärung beitragen, ob das hydraulische Versagen und/oder mangelnde Kohlenhydratversorgung die grundlegende Ursachen für das trockenstressinduzierte Baumsterben ist. Weiterhin sollen einfach zu erhebende funktionale Eigenschaften identifiziert werden, welche die Trockenstresssensitivität von tropischen Bäumen in immer-feuchten bis hin zu halbtrockenen Gebieten vorhersagen lassen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Costa Rica
• Beteiligte Personen: Dr. Dagoberto Arias Aguilar; Professor Dr. Henrik Hartmann; Dr. Oliver van Straaten, Ph.D.; Dr. Nelson Zamora