Bestimmung Trockentoleranz

Die Bestimmung der Trockentoleranz im Wald ist nur mit hohem experimentellem Aufwand möglich. Aus Kostengründen verwenden wir folgendes Verfahren:

Hierzu werden Bohrkerne aus dem Stamm der ausgewählten Bäume entnommen. Es erfolgt eine Jahrringanalyse: Unter dem Mikroskop wird die Breite der Jahrringe (Link) unterteilt nach Spät- und Frühholz ermittelt. Anhand meteorologischer Daten werden besonders trockene Jahre für den NP identifiziert. Durch Vergleich der Jahrringe wird der Wachstumsverlauf in Jahren mit ausgeprägtem Trockenstress „normalen“ Jahren gegenübergestellt. Trockentolerante Bäume weisen dabei nur eine geringe Reduktion ihres Wachstums auf. Bäume mit hoher Toleranz gegenüber Trockenheit erreichen zudem nach einem Trockenjahr in kurzer Zeit wieder ihr „normales“ Wachstumspotenzial. Dabei muss der Wachstumsverlauf bei Früh-, Hoch- und Spätsommertrockenheit unterschieden werden.

Außerdem wird die Wassernutzungseffizienz der einzelnen Bäume geschätzt, die Kohlenstoffisotopensignatur (δ¹³C) in den Bohrkernen bestimmt wird:

Bei den meisten chemischen Elementen existieren unterschiedliche schwere Atomkerne. Diese werden Isotope (Link) genannt und sind mittels Massenspektrometrie (Link) bestimmbar. Mit Hilfe von stabilen Isotopen des Kohlenstoffs kann die Wassernutzungeffizienz der Eichen ermittelt werden. Das zur Photosynthese (link) notwendige Kohlendioxid (CO₂) wird in den Eichenblättern durch die Spaltöffnungen (Link) aufgenommen. Das isotopisch leichte CO₂ (¹²CO₂) wird gegenüber dem schwerem CO₂ (¹³CO₂) dabei von der Pflanze bevorzugt. Wenn bei Wasserstress die Spaltöffnungen stärker geschlossen werden, ist das ¹²CO₂ in geringerem Umfang verfügbar und es wird verstärkt ¹³C dem Stoffwechsel zugeführt. Aus den unterschiedlichen Verhältnissen ¹³C/¹²C im Holz (Jahrringen) lässt sich dann mittels die Effizienz der Wassernutzung bestimmen.

Fotos: Grabner, Schott, Watzinger