{"id":13327,"date":"2013-07-11T00:00:00","date_gmt":"2013-07-10T22:00:00","guid":{"rendered":"http:\/\/www.bio-based.eu\/news\/index.php?startid=20130711-11n"},"modified":"2013-07-11T00:00:00","modified_gmt":"2013-07-10T22:00:00","slug":"nature-wie-waelder-mit-mehr-kohlendioxid-umgehen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/nature-wie-waelder-mit-mehr-kohlendioxid-umgehen\/","title":{"rendered":"Nature: Wie W\u00e4lder mit mehr Kohlendioxid umgehen"},"content":{"rendered":"

W\u00e4hrend die Kohlendioxid-Konzentration in der Atmosph\u00e4re steigt, erh\u00f6hen W\u00e4lder ihre Wassernutzungseffizienz: Sie k\u00f6nnen mehr von dem Gas aufnehmen, ohne dabei aber mehr Wasser zu verlieren. Wie langfristige Messungen an vielen Waldstandorten der Nordhalbkugel zeigen, reagieren die Spalt\u00f6ffnungen an der Blattoberfl\u00e4che auf mehr Kohlendioxid \u2013 ein Beispiel f\u00fcr Strategien von \u00d6kosystemen, mit Ver\u00e4nderungen umzugehen. Forscher aus den USA und des KIT beschreiben die Untersuchung nun in der Zeitschrift “Nature”. (DOI: 10.1038\/nature12291)<\/b><\/p>\n

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\"Flugaufnahmeeinem von sieben Messstandorten in den USA.
(Foto: Jennifer Hutton)”><\/td>\n<\/tr>\n
Flugaufnahme vom Morgan-Monroe State Forest in Indiana,
einem von sieben Messstandorten in den USA.
(Foto: Jennifer Hutton)<\/td>\n<\/tr>\n<\/table>\n<\/div>\n

Pflanzen binden bei der Photosynthese Kohlendioxid aus der Atmosph\u00e4re. W\u00e4hrend sie das Kohlendioxid durch die ge\u00f6ffneten Spalt\u00f6ffnungen ihrer Bl\u00e4tter aufnehmen, entweicht Wasserdampf. Das Verh\u00e4ltnis zwischen dem so transpirierten Wasser und dem fixierten Kohlenstoff, die sogenannte Wassernutzungseffizienz, stellt einen wesentlichen Indikator der \u00d6kosystemfunktion dar und spielt eine Schl\u00fcsselrolle im globalen Wasser-, Energie- und Kohlenstoffkreislauf. Eine Gruppe von Wissenschaftlern, unter ihnen der Leiter des Instituts f\u00fcr Meteorologie und Klimaforschung \u2013 Atmosph\u00e4rische Umweltforschung (IMK-IFU) am Karlsruher Institut f\u00fcr Technologie (KIT), Professor Hans Peter Schmid, hat den Austausch von Wasser und Kohlenstoff im \u00d6kosystem erstmals anhand von langfristigen Messungen im Freiland untersucht.<\/p>\n

Gemeinsam mit Kollegen von der Harvard University, der Ohio State University und der Indiana University sowie dem USDA Forest Service wertete Schmid Messungen an insgesamt sieben Waldstandorten im Mittelwesten und Nordosten der USA aus und verglich diese mit vierzehn weiteren Waldstandorten auf der Nordhemisph\u00e4re. Die W\u00e4lder repr\u00e4sentieren drei verschiedene, f\u00fcr die gem\u00e4\u00dfigte und kaltgem\u00e4\u00dfigte Zone der Nordhalbkugel typische Artenzusammensetzungen und werden nicht aktiv bewirtschaftet. Die Auswertung der Messungen zeigt eine deutliche Steigerung der Wassernutzungseffizienz in den vergangenen zwei Jahrzehnten. Um diese Entwicklung zu erkl\u00e4ren, pr\u00fcften die Forscher verschiedene konkurrierende Hypothesen. Neben der gestiegenen Kohlendioxid-Konzentration betrachteten sie auch Faktoren wie die zunehmende Verf\u00fcgbarkeit von Stickstoff, Ver\u00e4nderungen der Vegetationsstruktur durch Wachstum, die mechanische und thermische Kopplung zwischen Baumkrone und Atmosph\u00e4re sowie langfristige Abweichung der Messvorrichtungen.<\/p>\n

Die Forscher stellten fest, dass die gesteigerte Wassernutzungseffizienz auf eine starke D\u00fcngewirkung des Kohlendioxids zur\u00fcckzuf\u00fchren ist. Wenn die Konzentration von Kohlendioxid in der Atmosph\u00e4re steigt, schlie\u00dfen die B\u00e4ume die Spalt\u00f6ffnungen an der Blattoberfl\u00e4che \u2013 die sogenannten Stomata \u2013 teilweise, um die Kohlendioxid-Konzentration im Innern der Bl\u00e4tter weitgehend konstant zu halten. “Dies zeigt, dass W\u00e4lder sensitiv auf Ver\u00e4nderungen der Umwelt reagieren”, erkl\u00e4rt Professor Hans Peter Schmid, der am KIT-Campus Alpin in Garmisch-Partenkirchen forscht. “\u00d6kosysteme verf\u00fcgen \u00fcber Strategien, mit dem Klimawandel umzugehen und ihre Ressourcen effizient einzusetzen.” Wie Schmid berichtet, ist die in der Untersuchung beobachtete Steigerung der Wassernutzungseffizienz der W\u00e4lder h\u00f6her als in theoretischen Untersuchungen und aktuellen Modellen vorausgesagt.<\/p>\n

Mit der gesteigerten Wassernutzungseffizienz k\u00f6nnen die Pflanzen mit weniger Wasser auskommen, trotz erh\u00f6hter Photosynthese auf \u00d6kosystemebene. Wie Schmid erkl\u00e4rt, lassen die bisherigen Ergebnisse der noch weiter laufenden Studie auf eine Verschiebung im Wasser- und Kohlenstoffhaushalt der Vegetation auf der Erde schlie\u00dfen. “Dies erfordert m\u00f6glicherweise, die Rolle der Spalt\u00f6ffnungen auf der Blattoberfl\u00e4che bei der Interaktion zwischen W\u00e4ldern und Klima neu zu bewerten und g\u00e4ngige Vegetation-Klima-Modelle zu \u00fcberarbeiten.” Das langfristige Verhalten von \u00d6kosystemen im Klimawandel und die Entwicklung von entsprechenden Messmethoden geh\u00f6ren zu den zentralen Themen der Forschung des IMK-IFU am Campus Alpin des KIT.<\/p>\n

Trevor F. Keenan, David Y. Hollinger, Gil Bohrer, Danilo Dragoni, J. William Munger, Hans Peter Schmid, Andrew D. Richardson: Increase in forest water use efficiency as atmospheric carbon dioxide concentrations rise. Nature, DOI: 10.1038\/nature12291.<\/i><\/p>\n

\u00dcber Karlsruher Institut f\u00fcr Technologie (KIT):<\/i><\/b>
Das KIT-Zentrum Klima und Umwelt entwickelt Strategien und Technologien zur Sicherung der nat\u00fcrlichen Lebensgrundlagen: Daf\u00fcr erarbeiten 660 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter aus 32 Instituten Grundlagen- und Anwendungswissen zum Klima- und Umweltwandel. Dabei geht es nicht nur um die Beseitigung der Ursachen von Umweltproblemen, sondern zunehmend um die Anpassung an ver\u00e4nderte Verh\u00e4ltnisse. <\/p>\n

Das Karlsruher Institut f\u00fcr Technologie (KIT) ist eine K\u00f6rperschaft des \u00f6ffentlichen Rechts nach den Gesetzen des Landes Baden-W\u00fcrttemberg. Es nimmt sowohl die Mission einer Universit\u00e4t als auch die Mission eines nationalen Forschungszentrums in der Helmholtz-Gemeinschaft wahr. Thematische Schwerpunkte der Forschung sind Energie, nat\u00fcrliche und gebaute Umwelt sowie Gesellschaft und Technik, von fundamentalen Fragen bis zur Anwendung. Mit rund 9000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern, darunter knapp 6000 in Wissenschaft und Lehre, sowie 24 000 Studierenden ist das KIT eine der gr\u00f6\u00dften Forschungs- und Lehreinrichtungen Europas. Das KIT verfolgt seine Aufgaben im Wissensdreieck Forschung \u2013 Lehre \u2013 Innovation.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Während die Kohlendioxid-Konzentration in der Atmosphäre steigt, erhöhen Wälder ihre Wassernutzungseffizienz: Sie können mehr von dem Gas aufnehmen, ohne dabei aber mehr Wasser zu verlieren.<\/b><\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_seopress_robots_primary_cat":"","nova_meta_subtitle":"","footnotes":""},"categories":[5572],"tags":[],"supplier":[3396,5246,1563,420,5247],"class_list":["post-13327","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-bio-based","supplier-harvard-university","supplier-indiana-university","supplier-karlsruher-institut-fuer-technologie-kit","supplier-ohio-state-university","supplier-us-forest-service"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/13327","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=13327"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/13327\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=13327"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=13327"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=13327"},{"taxonomy":"supplier","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/supplier?post=13327"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}