C12/C13-Signaturen in Jahrringen der Dauerbeobachtungsflächen im Solling zur Identifikation von Trockenstress und chemischer Belastung bei Fichten und Buchen

Institut für Bodenkunde und Waldernährung, Uni Göttingen  Az.: Göttingen 17/ 04


Zielsetzung:

Pflanzen reagieren auf Wasserstress mit einer Änderung der C 13/ C 12-Verhältnisse in der Biomasse.

Mit den vorliegenden Untersuchungen wird geprüft, ob gleichlaufende Veränderungen in längerfristigen Zeitabschnitten nachgewiesen werden können.

Material:

Es wurden Baumscheiben in Brusthöhe von 5 Fichten im Solling entnommen. An jeder der Stammscheiben wurden in Nord- und Südrichtung die Jahrringsbreiten über einen Zeitabschnitt von 100 Jahren ermittelt. An einer Baumscheibe wurden an allen Jahrringen das Frühholz auf die C-Isotope untersucht, in der Anfangs- und Endphase auch das Spätholz. In den weiteren Untersuchungen konnte die Bestimmung der C-Isotope auf das Frühholz und 5jährige Abstände beschränkt werden. Die Isotopenverhältnisse werden als 13 C (0/00) ausgedrückt.

Ergebnisse:

Die Jahrringbreiten fallen vom Jugendstadium rasch auf ein Niveau um 2 bis 2,5 Millimeter ab und erreichen um 1976 mit 1,5 Millimeter einen Tiefstand, um danach wieder leicht anzusteigen. Die mittleren Niederschläge während der Vegetationszeit in diesem Zeitraum lassen keinen Trend erkennen, weisen aber große Unterschiede in den einzelnen Jahren auf. Bei den Durchschnittstemperaturen ist allerdings eine Erhöhung um 1 Grad während der vergangenen 100 Jahre festzustellen.

Das C-Isotopenverhältnis weist bei allen Bäumen im Mittel einen S-förmigen Verlauf auf, der allerdings durch jährliche Schwankungen überprägt wird. Um 1920 treten die tiefsten 13 C-Werte auf, um wieder bis zu den 70er -90er Jahren anzusteigen, um dann wieder innerhalb von 20 Jahren auf das Niveau der 20er Jahre zu fallen. Während dieser 100 Jahre ist der 13 C-Wert um 1,5 Werte gesunken, was auf die Verbrennung fossiler Energieträger zurückgeführt wird. Der Trend der Fichte läuft in den Jahren 1920 bis 1980 dem Trend in der Atmosphäre genau entgegen, ohne dass die Bäume unter einem latenten Wassermangel gelitten hätten. Insbesondere auch die Trendumkehr in den letzten zwei Dekaden kann nicht mit reduziertem Wasserstress erklärt werden, da die wärmsten Jahre in diesem Zeitraum fallen. Dies führt zu dem Schluss, dass nicht nur der Wasserhaushalt, sondern auch andere Einflussgrößen (z.B. Schwefeldioxid- und Säurebelastung) auf das C-Isotopverhältnis wirken.