Der Neue Wiesentbote

In einer großangelegten Studie mit fast 400 Partner*innen haben Forscher*innen weltweit Daten über Baumarten zusammengetragen. Bayreuther Wissenschaftler*innen haben ihr Wissen über die Kilimanjaro-Region beigesteuert. Die jetzt in der Fachzeitschrift Nature Plants veröffentlichte Studie verbessert das Verständnis von unterschiedlichen Blatttypen der Bäume und ermöglicht so Rückschlüsse auf Ökosysteme und den CO2-Kreislauf.

Welchem Zweck dient die Studie?

Vorhersagen über die Entwicklung von Ökosystemen und des CO2-Kreislaufs.

Durch die Quantifizierung der Verteilung von Baumblatttypen und ihrer entsprechenden Biomasse sowie die Identifizierung von Regionen, in denen der Klimawandel einen stärkeren Druck auf die derzeitigen Blatttypen ausüben wird, ermöglichen diese Erkenntnisse bessere  Vorhersagen über das zukünftige Funktionieren terrestrischer Ökosysteme und über den Kohlenstoffkreislauf. Der CO2-Kreislauf spielt eine wichtige Rolle für den Zustand der Atmosphäre, der Biosphäre und damit unseres Klimas. Wichtigster Kohlenstoffsenker sind Bäume, da sie über ihre Blätter CO2 aufnehmen und speichern. Der Mensch dagegen stößt durch die Nutzung fossiler Brennstoffe vor allem CO2 aus und verschärft die Entwicklung durch Rodung von CO2-speichernden Bäumen.

Das Verständnis der unterschiedlichen Blatttypen von Bäumen ist entscheidend für das Verständnis ihrer Rolle in terrestrischen Ökosystemen, einschließlich der Kohlenstoff-, Wasser- und Nährstoffdynamik. Nadelblätter unterscheiden sich durch ihre wassersparende, dadurch aber geringere Produktivität von Biomasse durch Laubblätter. Laubwerfende Bäume haben sich an saisonale Klimabedingungen angepasst. Sie können dort wachsen, wo immergrüne Bäume es nicht schaffen, nämlich in frost- oder dürregefährdeten Gebieten

„Unser Wissen über die Faktoren, die die Blatttypen der Wälder beeinflussen, ist jedoch nach wie vor begrenzt, sodass wir nicht genau wissen, wie groß der Anteil der nadel- und blattragenden sowie der immergrünen und laubabwerfenden Bäume weltweit ist“, sagt PD Dr. Andreas Hemp vom Lehrstuhl für Pflanzensystematik der Universität Bayreuth. Um diese Lücke zu schließen, haben fast 400 Forscher*innen weltweit Daten beigesteuert. So kam eine globale, bodengestützte Bewertung der Variation von Waldblatttypen zustande, indem die Daten von fast 10.000 Waldinventurflächen mit den Datensätzen der internationalen Plant Trait Database TRY zu Blattform (Laub- vs. Nadelblatt) und Habitus (immergrün vs. laubabwerfend) zusammengeführt wurden. „Wir fanden heraus, dass die globale Variation der Blatt Lebensdauer (LEAF HABIT) in erster Linie vom Ausmaß der saisonalen Temperaturschwankungen und den Bodeneigenschaften abhängt, während die Blattform in erster Linie von der Temperatur bestimmt wird“, sagt Hemp. Damit Blätter ihre im Ökosystem wichtige Funktion erfüllen können, müssen diese Bedingungen stimmen.

Das Ergebnis dieser Forstinventur: Die Forscher*innen gehen davon aus, dass 38 % der globalen Baumindividuen immergrüne Nadelbäume sind, 29 % immergrüne Laubbäume, 27 % laubabwerfende Laubbäume und 5 % laubabwerfende Nadelbäume. Damit entsprechen diese Baumtypen 21%, 54%, 22% bzw. 3% der oberirdischen Biomasse in Wäldern – das sind zwischen 18 und 335 Gigatonnen! „Darüber hinaus gehen wir davon aus, dass bis zum Ende des Jahrhunderts mindestens 17% und bis zu 38 % der bewaldeten Gebiete Klimabedingungen ausgesetzt sein werden, die derzeit einen anderen Waldtyp als den aktuell vorhandenen begünstigen, was die Verschärfung des klimatischen Stresses für Bäume bestimmten Regionen verdeutlicht“, gibt Hemp zu bedenken: „In Naturwaldgebieten muss und kann man auf die Anpassungsfähigkeit der Natur setzen, in Kulturwäldern wie in Europa muss man sich teilweise Gedanken über einen Waldumbau machen, der hier auch aus anderen Gründen geboten ist, wenn man z.B. an Monokulturen von nicht standortgerechten Baumpflanzungen mit der Fichte denkt.“

Quelle: Ma, H., Crowther, T.W., Mo, L. et al. The global biogeography of tree leaf form and habit. Nat. Plants (2023). DOI: https://doi.org/10.1038/s41477-023-01543-5

Hintergrund:

• PD Dr. Andreas Hemp vom Lehrstuhl für Pflanzensystematik der Universität Bayreuth ist Mitglied des DFG-geförderten Forschungsverbunds „Kili-SES“, der die Wechselwirkungen zwischen Mensch und Natur in der Kilimanjaro-Region analysiert, und leitet gemeinsam mit Dr. Claudia Hemp (Mitarbeiterin am Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrum) die Forschungsstation Nkweseko am Südhang des Kilimanjaro.
• Mehr zur Forschung der Universität Bayreuth am Kilimanjaro: https://www.uni-bayreuth.de/pressemitteilung/Invasive-Baumarten
• Ein Interview mit Dr. Claudia Hemp und PD Dr. Andreas Hemp über ihre Arbeit: https://ubtaktuell.uni-bayreuth.de/Kilimanjaro