Langzeit­studie: Wirkung von Ozon auf den Wald

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Wie reagie­ren Bäume auf erhöhte Ozon­werte? Und wer kommt besser damit zurecht: Laub- oder Nadel­baum? Ein Lang­zeit­ver­such in Wald­la­bor liefert neue Daten.

Was geschieht, wenn Bäume über einen län­ge­ren Zeit­raum einer erhöh­ten Ozon­be­las­tung aus­gesetzt sind? Um Antwor­ten auf diese Fra­ge zu finden, star­te­ten Prof. Dr. Rainer Mat­tys­sek und sein inter­dis­zi­pli­nä­res For­scher­team von der TU München einen welt­weit ein­zig­ar­ti­gen Feld­ver­such im Wald­labor im Kranz­ber­ger Forst bei Frei­sing. Dazu wurden rund vier­ein­halb Kilo­me­ter perfo­rierte Schläu­che im Misch­wald aufge­hängt, und gut zwei­tau­send Kubik­meter Kronen­raum über acht Jahre lang mit Ozon begast.

Welt­weit einzig­ar­ti­ger Feld­ver­such im Wald­la­bor Kranz­ber­ger Forst

Wald­la­bor im Kranz­ber­ger Forst.

Mehr als zwei Jahre haben die Wissen­schaft­ler und Tech­ni­ker des Teams an der Anla­ge getüf­telt, mit der große Wald­bäume erst­mals in ihrer Ganz­heit unter­sucht werden konn­ten. „Bäume sind durch ihre Größe und Lang­le­big­keit schwie­ri­ger zu unter­suchen als etwa krau­tige Pflan­zen, die empfind­li­cher reagie­ren können, und bei kurzen Le­bens­spannen nicht die Frage nach schwie­rig ermit­tel­ba­ren Langzeit­wir­kun­gen auf­wer­fen“, erklärt Matyssek.

Doch wie misst man die Ozon­wir­kung auf das Wachs­tum von Bäumen über­haupt? „Bei der klas­si­schen Erfas­sung wird das Dicken­wachs­tum von Bäumen in Brust­höhe ge­mes­sen“, so Matys­sek. Diese nur stich­pro­ben­ar­tige Messung liefert mitun­ter falsche Ein­drücke. So zeigt die Fichte in diesem Bereich deut­li­che Einbu­ßen, die Buche hin­ge­gen nicht. Deswe­gen wurde bisher ange­nom­men, dass die Fichte unter Ozon­be­las­tung stär­ker leidet als die Buche, und es bei ihr größere Einbu­ßen im Vo­lumen­zu­wachs gibt. Der Kranz­ber­ger Lang­zeit­ver­such zeigt hinge­gen ein ande­res Bild.

Buchen litten stär­ker unter Ozon­be­las­tung als Fichten

Unter Ozon­ein­wir­kung haben Buchen bis zu vier­und­vier­zig Prozent weni­ger Volumenzuwachs.

Die Kolle­gen der Waldertrags­kunde fanden heraus, dass das Ozon die gesamte Stamm­form verän­dert“, sagt Matys­sek. Mit „Ober­weite“ gleicht die Fichte aus, was ihr un­ten fehlt. Die Buche hinge­gen wird unter der Ozon­ein­wir­kung nach oben hin immer dün­ner. Bis zu vier­und­vier­zig Prozent weni­ger Volu­men­zu­wachs stell­ten die Münch­ner For­scher bei den Buchen fest.

Ein Ergeb­nis, das nur für die Buche gilt. Die Fichte zeigte im Versuchs­zeit­raum keine auffal­lende Schä­di­gung, wenn man die gesamte Stamm­form berück­sich­tigt. „In den Bäumen wird aber auch der Hormon­haus­halt auf Blatt­ebene gestört“, so Matys­sek. „Dies wirkt sich bis auf die Fein­wur­zel­bil­dung und Wurzel­at­mung aus, die beide infolge der ober­ir­di­schen Ozon­ein­wir­kung indi­rekt erhöht werden. Als Ergeb­nis wird mehr CO2 aus dem Boden abgegeben.“

Weni­ger Volu­men — weni­ger Phot­syn­these — weni­ger gebun­de­nes Kohlen­di­oxid: Buchen leiden stär­ker unter Ozon­be­las­tung als bisher angenommen.

Voral­lem die Buche kann also weni­ger Kohlen­di­oxid binden und gibt aus dem umge­ben­den Boden­raum zugleich mehr ab. „Die komple­xen Zusam­men­hänge sind erst an­satz­weise verstan­den“, sagt Matys­sek. „Ange­sichts dieser Ergeb­nisse stellt sich aber die Frage, in welchem Ausmaß der Wald seine Funk­tion als Kohlen­stoff­spei­cher in Zukunft erfül­len wird. Dies ist natür­lich rele­vant für den weite­ren Anstieg der CO2-Kon­zen­­tra­tion in der Atmo­sphäre mit den poten­ti­ell klima­be­deut­sa­men Folgen.“

Ozon ist kein Killer, der Bäume über Nacht umbringt

Panik will Matys­sek mit dieser Aussage aber nicht verbrei­ten und auch keine Pau­schal­prog­nose stel­len. „Das ist bislang ein Einzel­be­fund aus einer einzi­gen Fall­studie“, betont er. „Die Ergeb­nisse des Versuchs bezie­hen sich auf einen Test­zeit­raum der letz­ten acht von bisher sech­zig Lebens­jah­ren der Buchen und Fich­ten im Kranz­ber­ger Forst.“

In der Mikro­kli­ma­kam­mer können Photo­syn­these-Daten gemes­sen werden.

Da Bäume je nach Alter, Stand­ort und Art anders auf Belastun­gen reagie­ren, warnt er davor, Pauschal­aus­sa­gen zu tref­fen, bevor Ergeb­nisse aus ver­gleich­baren Studien vorlie­gen und eine Regio­na­li­sie­rung der Befunde möglich ist.

Fest steht, dass sich der Stoff­wech­sel der Bäume mit der Ozon­be­las­tung aus­einander­setzt. Der Baum braucht mehr Ener­gie, um mit dem Stress fertig zu werden. Diese Ener­gie fehlt ihm dann in ande­ren Berei­chen. „Ozon ist kein Killer, der Bäume über Nacht umbringt“, fasst Matys­sek zusam­men. „Auf lange Sicht kann es aber die Fit­ness und Kohlen­stoff­spei­che­rung der Bäume einschränken.“

Gut verständ­li­che weiter­füh­rende Infor­ma­tio­nen zum Thema Ozon finden sich in Hein­rich Sander­manns Buch “Ozon: Entste­hung, Wirkung, Risi­ken”. Einen inter­es­san­ten Zugang zum Wald liefert Peter Wohl­le­ben mit seinem Best­sel­ler “Das geheime Leben der Bäume: Was sie fühlen, wie sie kommu­ni­zie­ren — die Entde­ckung einer verbor­ge­nen Welt

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