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Forschung im Klimawald

Dendrometer im Klimawald

Wie kommen die gepflanzten Baumarten mit Trockenheit, Hitze und Frost zurecht?

Um das Wachstum der Setzlinge zu untersuchen, haben wir im Klimawald 1.0 Dendrometer installiert. Dendrometer messen die Änderungen des Stammdurchmessers mit einer feinen Mechanik. Ziel ist es, herauszufinden, wie gut die Baumarten an die zunehmende Trockenheit angepasst sind. Dabei können die unterschiedlichen Strategien der gepflanzten Arten verglichen werden.

Die Messungen könnt ihr hier live verfolgen:

Du willst die Daten genauer sehen? Zieh dazu im Diagramm einen Kasten um den gewünschten Ausschnitt

Der Stammdurchmesser eines Baumes ändert sich durch das Dickenwachstum und die Schwankungen des Wasserzustands des Baumes. Die verschiedenen Baumarten reagieren unterschiedlich auf Trockenheit.

An je 5 Exemplaren der folgenden 3 Baumarten wurden Dendrometer installiert:

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Rotbuche

Fagus sylvatica

 

Heimische, weit verbreitete Laubbaumart. Unsere Exemplare sind gut angewachsen.

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Esskastanie

Castanea sativa

 

Nicht-heimische Laubbaumart, Herkunft südlich der Alpen. Baumart mit dem bisher größten Höhenwachstum im Klimawald 1.0.

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Elsbeere

Sorbus torminalis

 

Heimische Laubbaumart mit guter Trockenheitsverträglichkeit. Bisher nur mäßiger Zuwachs, der Standort im Klimawald ist vermutlich zu basenarm.

Die Stammdicke eines Baumes verändert sich durch Wachstum und Schwankungen des Wasserzustandes des Stamms. Durch die Bildung neuer Holz- und Rindenzellen nimmt die Dicke des Stamms dauerhaft zu. Zusätzlich sind tägliche Schwankungen des Stammdurchmessers zu beobachten. An trockenen und warmen Tagen verliert der Baum mehr Wasser über seine Blätter als er über seine Wurzeln aufnehmen kann. Deshalb schrumpfen die Zellen im Stamm tagsüber. Nachts kann der Baum bei ausreichend Wasser im Boden den Verlust wieder ausgleichen, sodass der Stamm geringfügig, aber messbar, dicker wird. Während längerer Trockenheitsphasen kann der Baum auch nachts seinen Wasservorrat nicht auffüllen: Der Stammdurchmesser fällt deutlich und steigt erst wieder, wenn genügend Wasser verfügbar ist. Auch bei starkem Frost schrumpft der Stammdurchmesser, da Wasser verlagert wird. So schützt sich der Baum gegen Frostschäden.

Das Dickenwachstum in feuchten Jahren kann mit dem in trockenen Jahren verglichen werden. Denn während Trockenheit ist der Dickenzuwachs geringer. Es ist zu erwarten, dass die Baumarten unterschiedlich auf Trockenheit reagieren.

Lufttemperatur und Niederschlag

Mit unserer eigenen Wetterstation messen wir direkt vor Ort unter anderem die Lufttemperatur, die Niederschlagsmenge, die Luftfeuchtigkeit und den Luftdruck. Exemplarisch sind hier die Verläufe der Lufttemperatur (maximal 365 Tage) und des kumulierten Niederschlags (maximal 30 Tage) dargestellt.

Bodenfeuchte

Um die aktuelle Bodenfeuchte in 25 cm und 50 cm Tiefe zu messen, sind in der Nähe der ausgewählten Bäume Sensoren angebracht. Die Sensoren messen den volumetrischen Wassergehalt des Bodens. Nach Regen kann eine Zunahme der Bodenfeuchte beobachtet werden. Durch Verdunstung, Absinken des Wassers in Richtung des Grundwasserspiegels und Wasserverbrauch der Pflanzen nimmt die Bodenfeuchte stetig ab. Die aktuelle Bodenfeuchte bietet somit Informationen dazu, ob die Bäume aktuell Zugang zu Wasser haben oder ob eine Trockenperiode vorliegt.

Naturverjüngung und Überlebensraten im Klimawald 1.0

Auf unseren Pflanzflächen sollen die Überlebensraten der gepflanzten Bäume und die natürlich auftretende Verjüngung regelmäßig erfasst werden, um zur Forschung an geeigneten Baumarten unter Bedingungen des Klimawandels beizutragen. Dies geschieht zum Beispiel im Rahmen von Abschlussarbeiten.

Ein Jahr nach der Pflanzung lag die Überlebensrate der Setzlinge bei fast 90 Prozent. Details könnt ihr der Graphik entnehmen.

Fenninger_Überlebensraten.png
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Die Naturverjüngung bietet zudem ein enormes Potenzial für den Waldumbau mit etwa 50.000 Jungpflanzen pro Hektar. Es ist jedoch zu erwarten, dass diese zu einem großen Teil aus Baumarten besteht, die nicht oder schlecht an den Klimawandel angepasst sind. Für die Praxis empfehlenswert ist deshalb die Kombination von Naturverjüngung und künstliche Anreicherung mit alternativen Baumarten.

Bachelorthesis Sophia Fenninger, Betreuung durch Dr. Gregor Aas

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