Der Wasser- und Kohlenstoffhaushalt von Bäumen eines immergrünen und eines laubwerfenden Bergwalds in Südecuador als funktionale Indikatoren für allmähliche Umweltveränderungen

• Antragsteller: Professor Dr. Erwin Beck
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Pflanzen und Ökosysteme
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 227674712

Dieses Transfer-Projekt entwickelt einen Baustein für den Prototyp eines multifaktoriellen Indikators für Auswirkungen des globalen Wandels auf den Bergregenwald in Südecuador. Das Projekt nutzt den Wasser- und Kohlenstoffhaushalt von Bäumen als Indikatoren für nicht direkt observierbare Effekte von langsamen Umweltveränderungen. Die Wassernutzungseffizienz (WUE) von Bäumen ist ein wichtiger ökophysiologischer Indikator, der die zwei Prozesse Photosynthese und Transpiration integriert und so besonders sensibel auf sich ändernde Umweltbedingungen reagiert. Das vorliegende Projekt C5 basiert auf einem innovativen Modell, welches den gesamten Kronenraum eines Baumes einbezieht, und mit Messdaten zum Gasaustausch, zum Wasserverbrauch und zur Kronenraumstruktur (von Projekt C6 zur Verfügung gestellt) parametrisiert wird. Zusammen mit Projekt C6 wurde ein Messplot (10 x 100 m) eingerichtet. Auf diesem befinden sich zwei 30 bzw. 36 m hohe Messtürme mit jeweils zwei Plattformen, von denen aus die Gaswechselmessungen in den Kronen von 8 Bäumen in Messkampagnen durchgeführt werden. Diese Bäume sowie 13 weitere auf der Strecke zwischen den Türmen wurden mit Saftflusssensoren zur kontinuierlichen langfristigen Messung des täglichen Wasserverbrauchs ausgestattet. Die WUE sowie weitere baumphysiologisch wichtige Parameter, wie die unerwartet hohe nächtliche Transpiration, werden an verschiedenen Baumarten gemessen, die ihrer Ökophysiologie und Lebensform entsprechend unterschiedlich empfindlich auf mögliche Umweltveränderungen reagieren. Aus der kronenspezifischen WUE und dem Gesamtwasserverbrauch der Bäume wird weiterhin der gesamte photosynthetische Kohlenstoff-Nettogewinn berechnet. Ergänzend werden Daten zum Stammwachstum, zur Blattlebensdauer und zum langfristigen Wasserverbrauch (13C-Signaturen) erhoben. Aus administrativen und logistischen Gründen konnte mit den ersten Messungen erst vor eineinhalb Jahren begonnen werden, so dass die zum jahreszeitlichen Vergleich und zur Erkennung von Tendenzen notwendigen längerfristigen Messungen noch auf alle Fälle bis Juli 2017 weiter geführt werden müssen. Bei den drei Baumarten, für die bereits Messungen über 18 Monate vorliegen, zeigt sich ein leicht abnehmender Wasserverbrauch, der auf erhöhte Niederschläge und Luftfeuchte zurückgeführt werden kann. Diese Tendenz muss durch die weiteren 8 Baumarten / 18 Bäume (bisher 9 bzw. 11 Monate gemessen) überprüft werden, um langfristige Effekte eines geringeren Wasserverbrauchs zu erkennen. Das Projekt C6 bestimmt die Evapotranspiration über dem Kronendach der Messstrecke mit Hilfe des Scintillometers, ein Verfahren, das wiederum die Interpretation durch die Messdaten von Projekt C5 erfordert. In der Kombination von den Projekten C5 und C6 wird der Indikator für den Bergregenwald entwickelt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen (Transferprojekt)
• Anwendungspartner: Nature and Culture International (NCI)