Klimawandel: Der Wald reagiert mit verstärktem Wurzelwachstum

Seit Jahren wird in einem Tiroler Bergwald versuchsweise der Boden um 4 Grad erwärmt. Bäume bilden dort mehr Feinwurzeln.

Bei höheren Temperaturen reagiert der Wald reagiert mit verstärktem Wurzelwachstum . Das zeigt ein deutsch-österreichisches Forscherteam anhand eines Tiroler Bergwalds, wo in einem Experiment Flächen seit 15 Jahren künstlich um 4 Grad Celsius erwärmt werden. Demnach kommen im wärmeren Boden mehr Feinwurzeln vor als auf Vergleichsflächen, und auch die Besiedelung der Wurzeln mit Pilzen hat sich verändert, berichten die Wissenschafter im Fachjournal Global Change Biology.

Eigene Waldbodenheizung

In dem Experiment beschäftigt sich ein Team des Bundesforschungszentrums für Wald (BFW) damit, auf mehreren zwei mal zwei Meter großen Versuchsflächen den Boden eines Fichten-Buchen-Mischwaldes im Gemeindegebiet von Achenkirch (Tirol) mit einer speziell konstruierten Waldbodenheizung zu erwärmen.

Damit sollen die langfristigen Auswirkungen der globalen Klimaerwärmung besser abschätzbar werden. Bisher war etwa wenig bekannt, wie die Feinwurzeln der Bäume, die für die Ernährung der Pflanzen, die Wasseraufnahme und den Kohlenstoffgehalt des Bodens entscheidend sind, darauf reagieren.

20 Prozent mehr Feinwurzeln

"Unsere Auswertungen zeigen, dass im warmen Boden mehr Feinwurzeln produziert werden: Die Feinwurzelproduktion hat sich in den erwärmten Parzellen nach 14 Jahren ungefähr verdoppelt", erklärte Projektleiter Andreas Schindlbacher vom BFW in einer Aussendung.

Im Vergleich zu den nicht erwärmten Flächen kommen im wärmeren Waldboden rund 20 Prozent mehr Feinwurzeln vor. Diese seien tendenziell länger und dünner, auch die Wurzelfläche und die Wurzelspitzendichte war in den erwärmten Parzellen signifikant höher.

Längere, dünnere Wurzeln

Als wahrscheinlichste Ursache nennen die Wissenschafter Anpassungen an eine mit der Zeit abnehmende Verfügbarkeit von Nährstoffen im wärmeren Boden. "Die Bäume müssen anscheinend vermehrt Kohlenstoff in die Wurzeln investieren, um ihre Nährstoffversorgung sicherzustellen", so Schindlbacher.

Die Bodenerwärmung hat auch die Zusammensetzung der sogenannten Ektomykorrhiza, eine symbiotische Verbindung zwischen Pflanzen und Pilzen, verändert. Das Pilzmycel bildet einen dichten Mantel um die jungen, unverkorkten Wurzelenden, um den Nährstoffaustausch zwischen Pilz und Pflanze zu erleichtern. Im erwärmten Boden nahm etwa die trockenheitstolerante Schlauchpilz-Gattung Cenoccocum zu.

"Das wäre grundsätzlich positiv"

Den Forschern zufolge deuten die Ergebnisse darauf hin, dass die globale Erwärmung im untersuchten Ökosystem den Kohlenstoffeintrag in den Boden erhöht, weil Wachstum und Umsatz von Feinwurzeln beschleunigt werden. "Das wäre grundsätzlich positiv" so Schindlbacher, "weil der Boden durch die Erwärmung und die damit verbundene Ankurbelung der mikrobiellen Aktivität generell eher Kohlenstoff verliert. Erhöhtes Wurzelwachstum könnte diesen Effekt zumindest etwas abfedern."

Zudem könnte die Veränderung der Feinwurzeln und eine andere Zusammensetzung der Pilzgemeinschaft die Nährstoffaufnahme der Bäume optimieren.