Mehr Wurzeln in wärmerem Waldboden
Seit 15 Jahren beschäftigt sich ein Team des Bundesforschungszentrums für Wald (BFW) damit, den Boden eines Bergwaldes künstlich aufzuheizen. Damit sollen die langfristigen Auswirkungen der globalen Klimaerwärmung besser abschätzbar werden. Jüngste Ergebnisse zeigen, dass im um 4°C erwärmten Waldboden rund 20 % mehr Feinwurzeln vorkommen als im nicht-erwärmten Boden. Die Wurzeln sind tendenziell länger und dünner und auch die Besiedelung der Wurzeln mit Bakterien und Pilzen (Mykorrhiza) hat sich durch die Erwärmung verändert. Wahrscheinlichste Ursache sind Anpassungen an eine mit der Zeit abnehmende Nährstoffverfügbarkeit im wärmeren Waldboden. Die Untersuchungen wurden gemeinsam mit Partneruniverstäten in Bayreuth, Bonn und Wien durchgeführt und vom Wissenschaftsfonds FWF finanziert.
Die Klimaerwärmung wird die Wälder der gemäßigten Breiten stark beeinflussen. Bisher war wenig bekannt, wie die Feinwurzeln der Bäume, die für die Ernährung der Pflanzen, die Wasseraufnahme und den Kohlenstoffgehalt des Bodens entscheidend sind, darauf reagieren. Am Klimaexperimentstandort Achenkirch/Tirol werden seit 2004 kleine Parzellen eines Fichten-Buchen-Mischwaldes mit einer speziell konstruierten „Waldbodenheizung“ um 4°C erwärmt.
„Unsere Auswertungen zeigen, dass im warmen Boden mehr Feinwurzeln produziert werden: Die Feinwurzelproduktion hat sich in den erwärmten Parzellen nach 14 Jahren ungefähr verdoppelt. Die Bäume müssen anscheinend vermehrt Kohlenstoff in die Wurzeln investieren, um ihre Nährstoffversorgung sicherzustellen“
Andreas Schindlbacher, Projektleiter im BFW
Außerdem waren auch die Wurzellänge, die Wurzelfläche und die Wurzelspitzendichte in den erwärmten Parzellen signifikant höher.
Die Bodenerwärmung veränderte jedoch auch die Zusammensetzung der Ektomykorrhiza. Diese Verbindung zwischen einer Pflanze und einem Pilz stellt die in mitteleuropäischen Wäldern am häufigsten vorkommende Wurzelsymbiose dar. Das Mycel bildet einen dichten Mantel um die jungen, unverkorkten Wurzelenden; es entsteht so ein Netzwerk, das den Nährstoffaustausch zwischen Pilz und Pflanze erleichtert. Beispielsweise nahm die trockenheitstolerante Gattung Cenoccocum im erwärmten Boden zu.
Schnelleres Wurzelwachstum bringt mehr Kohlenstoff in den Boden
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die globale Erwärmung im untersuchten Ökosystem den Kohlenstoffeintrag in den Boden erhöht, weil das Wachstum und der Umsatz von Feinwurzeln beschleunigt werden. „Das wäre durchaus grundsätzlich positiv, 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“, sagt Andreas Schindlbacher. Eine veränderte Morphologie der Feinwurzeln und eine andere Zusammensetzung der Pilzgemeinschaft könnte die Nährstoffaufnahme der Bäume optimieren.
Originalartikel:
Steve Kwatcho Kengdo, Derek Peršoh, Andreas Schindlbacher, Jakob Heinzle, Ye Tian, Wolfgang Wanek, Werner Borken (2022): Long-term soil warming alters fine root dynamics and morphology, and their ectomycorrhizal fungal community in a temperate forest soil.
Glob Change Biol. 2022;00:1–18. Global Change Biology
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/gcb.16155
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Rückfragen an:
Christian Lackner, Bundesforschungszentrum für Wald, christian.lackner@bfw.gv.at, 0664 8412702
