Zwischen 2012 und 2014 hingen an Lärchen im Matsch-Tal in Südtirol Saftfluss-Sensoren am Stamm, parallel dazu Hochpräzisions-Dendrometer in 1,8 Metern Höhe. Drei Vegetationsperioden lang wurde in zehn-Minuten-Takten aufgezeichnet, wie viel Wasser ein Baum tatsächlich durch seinen Stamm hebt und in welchen Phasen sich der Stamm dabei zusammenzieht. Die Studie erschien 2018 in New Phytologist, ich war als Co-Autor beteiligt.
Was eine Lärche in einem Trockenjahr verbraucht
Forschungsfrage
Jahrringbreiten geben die Bilanz einer ganzen Vegetationsperiode wieder. Sie zeigen, ob das Jahr für den Baum schlecht war, aber nicht, in welcher Woche und mit welchem physiologischen Mechanismus. Saftfluss und Stammradius lösen diese Bilanz feiner auf. Die Frage war, wo für die Europäische Lärche die Schwelle liegt, ab der das Wasserdefizit das Wachstum tatsächlich limitiert, und ob diese Schwelle nur in der Talsohle wirkt oder bis hinauf in die untere subalpine Stufe.
Anlage der Messung
An fünf Standorten zwischen 1.070 und 2.250 Metern Meereshöhe wurden parallel meteorologische, physiologische und dendrometrische Daten erhoben. An den drei mittleren Standorten auf 1.160, 1.715 und 1.990 Metern installierten wir Tissue-Heat-Balance-Sensoren der Firma EMS Brno an jeweils sechs Bäumen; die Dendrometer an vier Bäumen pro Standort lieferten den Stammradius im Mikrometerbereich. Bodenwassergehalt in fünf, zwanzig und fünfzig Zentimetern Tiefe sowie Lufttemperatur, Niederschlag, globale Strahlung und Dampfdruckdefizit wurden mitlaufend erfasst. Die Auswertung verknüpft die physiologischen Daten mit den meteorologischen Eingangsgrößen und ergänzt sie um Bohrkern-Chronologien, die mehrere Jahrzehnte zurückreichen.
Befund
In den trockenen Sommern 2012 und 2013 stoppte das Stammwachstum an den beiden tieferen Saftfluss-Standorten früh in der Vegetationsperiode. Am Standort auf 1.160 Metern überstieg der Stammwasserdefizit (Tree Water Deficit) bereits ab Tag-im-Jahr (Day of Year) 175 im Jahr 2012 die 200-Mikrometer-Schwelle, an demselben Standort und am 1.715-Meter-Standort ab DOY 200 im Jahr 2013. Der Stamm schrumpft in diesen Phasen messbar gegenüber dem zuvor erreichten Maximum. Am höchsten Saftfluss-Standort (1.990 Meter) zeigte sich in beiden Sommern keine entsprechende Reaktion; dort lief das Wachstum bis weit in den Herbst weiter.
Im nassen Sommer 2014 verschwand der Höhenunterschied; alle drei Standorte erreichten den Zuwachs des höchsten Bestands. Die Limitierung der Lärche an niedrigen Lagen tritt also nur dort auf, wo das Wasser knapp wird. Aus den Langzeit-Ringbreiten ergibt sich eine konsistente Aussage: Bis 1.715 Meter wird das Wachstum positiv vom Sommerniederschlag bestimmt; erst oberhalb von 2.000 Metern dominiert die Temperatur das Wachstumssignal.
Stammradius vor Jahresring
Die Konsequenz formulieren die Autoren als Verschiebung der Höhenamplitude: Bei zunehmender Trockenheit und höherer atmosphärischer Wassernachfrage verlagert sich der für die Lärche tragfähige Höhenbereich nach oben. An den unteren Rändern ihrer heutigen Verbreitung wird sie zur risikobehafteten Art. Methodisch interessant ist, dass diese Verschiebung in den Saftfluss- und Dendrometer-Daten Wochen bis Monate früher sichtbar ist als in den fertigen Jahresringen. Wer eine Vitalitätsaussage vor einer Bestandsentscheidung braucht, gewinnt mit einem Stammradius-Monitoring über eine Vegetationsperiode konkrete Schwellen, die der Jahresring erst Jahre später bestätigt.
Eine breitere Folgestudie an denselben Standorten findet sich in Lärche und Zirbe an der Baumgrenze; die methodische Werkstattarbeit dahinter steht im Beitrag über Bohrkerne als Klimaarchiv. In der forstlichen Bearbeitung fließt dieses Vorgehen in Forschung und Monitoring sowie in standortskundliche Teile der Gutachten ein.
Quelle: Obojes, N., Meurer, A., Newesely, C., Tasser, E., Oberhuber, W., Mayr, S., Tappeiner, U. (2018). Water stress limits transpiration and growth of European larch up to the lower subalpine belt in an inner-alpine dry valley. New Phytologist. DOI 10.1111/nph.15348