Transpiration von Koniferen

Die zukünftige Wasserbilanz von Forstbäumen sowie die Schutzfunktion von Waldbeständen vor Naturgefahren hängen im Wesentlichen davon ab, wie Bäume auf die sich ändernden Umweltbedingungen, vor allem auf die globale Erwärmung reagieren. Schon ein geringfügiger Temperaturanstieg und eine damit verbundenen Verlängerung der Vegetationsperiode, kann daher zu Änderungen in der Wasserabgabe und damit auch in der Wasserbilanz von Einzugsgebieten führen. Während in den inneralpinen Trockentälern der Tiroler Zentralalpen die Rotföhre (Pinus sylvestris) die "Klimax"- Baumart ist, dominiert die Zirbe (Pinus cembra) an der alpinen Waldgrenze. Während im Bereich der Waldgrenze ein ausreichendes Niederschlagsangebot die Wasserversorgung von Bäumen nicht wesentlich beeinträchtigt, führt auf den tiefer gelegenen Trockenstandorten Luft- und Bodentrockenheit immer wieder zu Einschränkungen in der Transpiration. Die Wasserbilanz von Bäumen wird einerseits durch die Wasseraufnahme über die Wurzeln und andererseits durch die Wasserabgabe über die Blätter kontrolliert. Wasseraufnahme und Wasserabgabe können jedoch durch die prognostizierte globale Erwärmung Änderungen erfahren. Vor allem, wenn man berücksichtigt, dass ein Anstieg in der Jahresmitteltemperatur auch Trockenperioden verschärft. Dadurch ergeben sich Auswirkungen auf die Wasserbilanz von Bäumen und Beständen und im Extremfall kann sich auch die Artenzusammensetzung zu Gunsten trockenresistenterer Baumarten ändern. Letzeres könnte vor allem an solchen Standorten eintreten, wo die Wasserversorgung gegenwärtig ohnedies schon durch eine dünne Bodenauflage und einer damit verbundenen geringen Wasserspeicherkapazität limitiert ist. Ziel dieses Projektes ist es daher, den saisonalen Wasserverbrauch von Koniferen an einem inneralpinen Trockenstandort mit dem von Koniferen im Bereich der alpinen Waldgrenze zu vergleichen, und diesen mit Klimaparametern und Bodenwasservorräten des jeweiligen Standortes in Korrelation zu setzen. Durch die Erstellung einer Wasserbilanz auf Bestandesebene ergeben sich schließlich auch Grundlagen für die Risikoanalyse gegen Naturgefahren wie Muren und Überflutungen.

Ziel des Projektes Transpiration von Koniferen war es, den saisonalen Wasserverbrauch von Koniferen an einem inneralpinen Trockenstandort und an der alpinen Waldgrenze miteinander zu vergleichen, und den Wasserverbrauch mit Klimaparametern und Bodenwasservorräten des jeweiligen Standortes in Korrelation zu setzen. Während gegenwärtig im Bereich der alpinen Waldgrenze ein ausreichendes Niederschlagsangebot die Wasserversorgung von Bäumen nicht beeinträchtigt, verursachen Luft- und Bodentrockenheit in inneralpinen Trockenstandorten Einschränkungen in der Kronen- Transpiration. Die Wasserbilanz von Bäumen wird einerseits durch die Wasseraufnahme über die Wurzeln und andererseits durch die Wasserabgabe über die Blätter kontrolliert. Sowohl die Wasseraufnahme als auch die Wasserabgabe können durch die prognostizierte globale Erwärmung Änderungen erfahren. Vor allem, wenn man berücksichtigt, dass ein Anstieg in der Jahresmitteltemperatur auch Trockenperioden verschärft. Dadurch ergeben sich Auswirkungen auf die Wasserbilanz von Bäumen und Beständen, und im Extremfall kann sich auch die Artenzusammensetzung zu Gunsten trockenresistenterer Baumarten ändern. In unseren Studien haben wir neben der Erfassung der Kronen-Transpiration unter den herrschenden Standortsbedingungen den Schwerpunkt auch auf künstliche Eingriffe in das Ökosystem gelegt. Unter den herrschenden Standorts-Bedingungen wird die Transpiration von Kiefern im Wesentlichen vom Strahlungsangebot und der Luftfeuchte am Standort kontrolliert. Niederschlagsfreie Perioden, bis zu 30 Tagen Länge, führen an einem inneralpinen Trockenstandort in Tirol, Österreich zu keinem Wasser-Stress. Jedoch verursacht am Trockenstandort eine über drei Jahre hindurch künstlich hervorgerufene Bodentrockenheit eine drastische Einschränkung in der Wasserabgabe von Kiefer und Fichte, während die Lärche die Transpiration kaum einschränkte. Künstlich hervorgerufene langfristige Bodentrockenheit verursachte aber bei allen drei Baumarten Wachstumseinschränkungen. Demgegenüber führte eine Erhöhung der Bodentemperatur an der alpinen Waldgrenze bei der Zirbe zu einem Anstieg in der Wasseraufnahme über die Wurzel, und damit auch der Transpiration. Der Zuwachs war jedoch nicht beeinträchtigt. Infolgedessen dürfte sich die Wasserbilanz an der Waldgrenze in einer künftig wärmeren Umwelt ändern. Wenn als Folge einer erhöhten Verdunstung der Abfluss sinkt, könnte auch das Risiko von Naturgefahren abnehmen. In inneralpinen Trockenstandorten hingegen wäre es möglich, dass zunehmende Bodentrockenheit die Baumarten-Zusammensetzung zu Gunsten von Kiefer und Fichte gegenüber der Lärche verändert.