Untersuchungen an Aleppo-Kiefern zeigten, dass je extremer Trockenheit oder Hitze ausfallen, desto weniger profitieren Bäume von der intensiveren Versorgung mit Kohlendioxid, bezogen auf den Kohlenstoffwechsel und Wassernutzungseffizienz.
Bäume sind aufgrund des treibhausgasbedingten Klimawandels zunehmender Trockenheit und Hitze ausgesetzt. Umstritten ist, wie sich die erhöhte CO2 Konzentration in der Atmosphäre auf die physiologische Reaktion der Bäume auswirkt. In Hitze- und Trockenperioden sind Bäume stark unter Stress und ihre Wurzeln gelangen nur schwer an Wasser. Die Bäume verringern die Verdunstungsverluste indem sie die Spaltöffnungen ihrer Blätter, wodurch sie wieder weniger CO2 aus der Luft aufnehmen, schließen.
Das Plant Ecophysiology Lab am Institut für Meteorologie und Klimaforschung - Atmosphärische Umweltforschung (IMK-IFU), dem Campus Alpin des KIT in Garmisch-Partenkirchen befasste sich mit Wissenschaftern der Ludwig-Maximilians-Universität München, der Universität Wien und des Weizmann Institute of Science in Rechovot/Israel wie sich eine Erhöhung der CO2-Konzentration bei Trockenheit und Hitze auf den Kohlenstoffwechsel und die Wassernutzungseffizienz von Pinus halepensis auswirkt.
In der Zeitschrift New Phytologist berichteten die Forscher, dass die Samen unter atmosphärischer und stark erhöhter CO2-Konzentration (421 ppm bzw. 867 ppm) herangezogen wurden. Einen Monat lang wurden die eineinhalbjährigen Bäume gut gewässert oder starker Trockenheit ausgesetzt. Danach wurden sie in hochtechnisierte Pflanzenkammern verpflanzt und über zehn Tage lang, Temperaturen von 25°C auf 40 °C ausgesetzt. Der Gas- und Wasseraustausch der Bäume wurde kontinuierlich verfolgt und die lebenswichtigen Stoffwechselprodukte wurden analysiert.
Die Ergebnisse zeigten, dass während einer steigenden Hitzebelastung die erhöhte CO2-Konzentration, den Wasserverlust der Bäume verringere und die Wassernutzungseffizienz erhöhte. Stark zurück ging die Nettokohlenstoffaufnahme. Die Hitze beeinträchtigt die Stoffwechseleigenschaften der Bäume, der Stoffwechsel profitierte kaum von der intensiveren CO2-Versorgung. Positive Auswirkungen waren eine höhere Stabilität der Wurzelproteine. „Die Wirkung des erhöhten CO2 auf die Stressreaktionen der Bäume war insgesamt bescheiden. Mit zunehmender Hitze und Trockenheit ging sie stark zurück“, erklärte Dr. Nadine Rühr, Leiterin des Plant Ecophysiology Lab am IMK-IFU des KIT. „Daraus ist zu schließen, dass der Anstieg der CO2-Konzentration in der Atmosphäre die Belastung der Bäume durch extreme klimatische Bedingungen nicht ausgleichen kann.“
Quelle: KIT
