News: Hölzerner Krankenstand
Die steigenden Kohlendioxidgehalte aufgrund der globalen Erwärmung kurbeln das Pflanzenwachstum an. Aber Schädlinge und Baumkrankheiten fordern auch einen höheren Preis.
In seinem dritten Bericht vom Mai 2001 äußert das Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) die Erwartung, dass Wälder weltweit eine Senke für die steigenden Kohlendioxidgehalte darstellen: Indem sie das Treibhausgas verstärkt aufnehmen, entziehen sie es dem System zumindest so lange, bis sie selbst absterben und verrotten.
Eine hoffnungsvolle, aber wohl zu einfach gedachte Aussicht. Denn inzwischen erbrachten einige Experimente auf Freilandflächen, in denen Bäume mit höheren CO2-Konzentrationen begast werden, dass der Effekt zunächst zwar tatsächlich auftritt, sich im Laufe der Zeit jedoch aufgrund verschiedener Faktoren wieder relativieren kann. Das Ökosystem Wald ist eben zu komplex, als dass eine Ursache nur eine Wirkung zeigt.
Ein weiteres Teil im Puzzle-Spiel haben sich nun Kevin Percy von Natural Resources Canada und seine Kollegen vorgenommen: die Gesundheit der Wälder. Sie untersuchten die Folgen erhöhter Kohlendioxid- und Ozongehalte, indem sie in Nordamerika heimische Pappeln (Populus tremuloides), enge Verwandte unserer Zitterpappel, mit den Gasen einzeln oder in Kombination einnebelten. Ozon deshalb, weil es Pflanzen schädigt und deren Wachstum hemmt – und sein Gehalt in den nächsten Jahrzehnten laut Prognosen ebenfalls steigen wird.
Vier Jahre nach dem Anpflanzen hatten sich die Bäume recht unterschiedlich entwickelt: Kohlendioxid hatte wie erwartet das Wachstum angekurbelt, während die Ozon-begasten Artgenossen tatsächlich kleiner ausfielen als die Bäume der Kontrollflächen. Kamen die Pappeln in den Genuss beider Gase, hoben sich die jeweiligen Effekte gegenseitig auf – die Bäume unterschieden sich weder in der Höhe noch im Stammdurchmesser von den Kontrollexemplaren.
Auf den ersten Blick nicht sichtbar zeigten sich zugleich Veränderungen in der Wachsschicht auf den Blättern, einer wichtigen Barriere gegen Schädlinge und Krankheiten. So regten die Gase einzeln jeweils die Wachsproduktion an, kamen sie jedoch gemeinsam, blieb alles wie gehabt. Dabei änderte sich zudem die Zusammensetzung hin zu Substanzen, an denen Schädlinge eine geeignete Mahlzeit erkennen. Gleichzeitig kurbelte Kohlendioxid die Produktion von Abwehrstoffen in den Blättern an, während Ozon deren Herstellung hemmte.
Und das hatte seinen Preis. Die veränderte Wachszusammensetzung begünstigte die Benetzung der Blätter und verbesserte so die Lebensbedingungen für Melampsora medusae, den Pappelrost. Unter erhöhten Kohlendioxidkonzentrationen konnte der Pilz zwar keinen Vorsprung erringen, doch unter Ozonbegasung vervierfachte sich die Zahl der Infektionen. Bei gemeinsamem Auftreten wirkte Kohlendioxid zwar etwas beschwichtigend, konnte die Anzahl der Fälle allerdings nur um ein Viertel verringern.
Ähnlich nachteilig für die Bäume wirkte sich Ozon im Fall der Schmetterlingsraupe von Malacosoma disstria aus: Die Größe der weiblichen Puppen nahm um beinahe ein Drittel zu. Größere Puppen bedeuten in der nächsten Generation mehr Nachkommen – die Forstwirtschaft müsste sich also unter diesen Bedingungen auf schlimmere Plagen einstellen. Unter CO2 und interessanterweise auch der Kombination der beiden Gase ging das Puppengewicht allerdings zurück.
Welche Folgen die veränderte Atmosphärenzusammensetzung schließlich für das gesamte Nahrungsnetz haben könnte, schlossen die Forscher aus der Besiedlung durch Blattläuse (Chaitophorus stevensis). Während diese winzigen Futtertiere im ersten Jahr zwar nicht an Häufigkeit zunahmen, tummelten sich unter Kohlendioxid immerhin mehr natürliche Feinde auf den Bäumen. Ganz anders bei erhöhten Ozonwerten, durch die sich die willkommenen Vertilger der Blattläuse eher ausdünnten.
Im folgenden Jahr zeigte sich dann allerdings ein durchaus beunruhigendes Bild: Nicht nur auf den Versuchsflächen mit Ozon saugten nun mehr Blattläuse, auch in den CO2-begasten Abschnitten hatten die kleinen Insekten an Zahl zugelegt – offenbar waren hier die sonst aufeinander abgestimmten Lebenszyklen von Räuber und Beute etwas aus dem Takt geraten.
Aus den vielen Einzelergebnisse ziehen die Forscher folgenden Schluss: Unter erhöhten Kohlendioxid- und Ozonkonzentrationen haben Schädlinge und Krankheiten in Wäldern ein leichteres Spiel. Dadurch geschwächte Bäume antworten mit verringertem Wachstum und verlieren somit auch einen Teil ihrer Speicherfähigkeit. Percy und seine Kollegen überbringen dem Intergovernmental Panel on Climate Change daher schlechte Nachrichten: Das Ausmaß, in dem Wälder als Kohlenstoffspeicher wirken könnten, wird womöglich weit überschätzt.
Eine hoffnungsvolle, aber wohl zu einfach gedachte Aussicht. Denn inzwischen erbrachten einige Experimente auf Freilandflächen, in denen Bäume mit höheren CO2-Konzentrationen begast werden, dass der Effekt zunächst zwar tatsächlich auftritt, sich im Laufe der Zeit jedoch aufgrund verschiedener Faktoren wieder relativieren kann. Das Ökosystem Wald ist eben zu komplex, als dass eine Ursache nur eine Wirkung zeigt.
Ein weiteres Teil im Puzzle-Spiel haben sich nun Kevin Percy von Natural Resources Canada und seine Kollegen vorgenommen: die Gesundheit der Wälder. Sie untersuchten die Folgen erhöhter Kohlendioxid- und Ozongehalte, indem sie in Nordamerika heimische Pappeln (Populus tremuloides), enge Verwandte unserer Zitterpappel, mit den Gasen einzeln oder in Kombination einnebelten. Ozon deshalb, weil es Pflanzen schädigt und deren Wachstum hemmt – und sein Gehalt in den nächsten Jahrzehnten laut Prognosen ebenfalls steigen wird.
Vier Jahre nach dem Anpflanzen hatten sich die Bäume recht unterschiedlich entwickelt: Kohlendioxid hatte wie erwartet das Wachstum angekurbelt, während die Ozon-begasten Artgenossen tatsächlich kleiner ausfielen als die Bäume der Kontrollflächen. Kamen die Pappeln in den Genuss beider Gase, hoben sich die jeweiligen Effekte gegenseitig auf – die Bäume unterschieden sich weder in der Höhe noch im Stammdurchmesser von den Kontrollexemplaren.
Auf den ersten Blick nicht sichtbar zeigten sich zugleich Veränderungen in der Wachsschicht auf den Blättern, einer wichtigen Barriere gegen Schädlinge und Krankheiten. So regten die Gase einzeln jeweils die Wachsproduktion an, kamen sie jedoch gemeinsam, blieb alles wie gehabt. Dabei änderte sich zudem die Zusammensetzung hin zu Substanzen, an denen Schädlinge eine geeignete Mahlzeit erkennen. Gleichzeitig kurbelte Kohlendioxid die Produktion von Abwehrstoffen in den Blättern an, während Ozon deren Herstellung hemmte.
Und das hatte seinen Preis. Die veränderte Wachszusammensetzung begünstigte die Benetzung der Blätter und verbesserte so die Lebensbedingungen für Melampsora medusae, den Pappelrost. Unter erhöhten Kohlendioxidkonzentrationen konnte der Pilz zwar keinen Vorsprung erringen, doch unter Ozonbegasung vervierfachte sich die Zahl der Infektionen. Bei gemeinsamem Auftreten wirkte Kohlendioxid zwar etwas beschwichtigend, konnte die Anzahl der Fälle allerdings nur um ein Viertel verringern.
Ähnlich nachteilig für die Bäume wirkte sich Ozon im Fall der Schmetterlingsraupe von Malacosoma disstria aus: Die Größe der weiblichen Puppen nahm um beinahe ein Drittel zu. Größere Puppen bedeuten in der nächsten Generation mehr Nachkommen – die Forstwirtschaft müsste sich also unter diesen Bedingungen auf schlimmere Plagen einstellen. Unter CO2 und interessanterweise auch der Kombination der beiden Gase ging das Puppengewicht allerdings zurück.
Welche Folgen die veränderte Atmosphärenzusammensetzung schließlich für das gesamte Nahrungsnetz haben könnte, schlossen die Forscher aus der Besiedlung durch Blattläuse (Chaitophorus stevensis). Während diese winzigen Futtertiere im ersten Jahr zwar nicht an Häufigkeit zunahmen, tummelten sich unter Kohlendioxid immerhin mehr natürliche Feinde auf den Bäumen. Ganz anders bei erhöhten Ozonwerten, durch die sich die willkommenen Vertilger der Blattläuse eher ausdünnten.
Im folgenden Jahr zeigte sich dann allerdings ein durchaus beunruhigendes Bild: Nicht nur auf den Versuchsflächen mit Ozon saugten nun mehr Blattläuse, auch in den CO2-begasten Abschnitten hatten die kleinen Insekten an Zahl zugelegt – offenbar waren hier die sonst aufeinander abgestimmten Lebenszyklen von Räuber und Beute etwas aus dem Takt geraten.
Aus den vielen Einzelergebnisse ziehen die Forscher folgenden Schluss: Unter erhöhten Kohlendioxid- und Ozonkonzentrationen haben Schädlinge und Krankheiten in Wäldern ein leichteres Spiel. Dadurch geschwächte Bäume antworten mit verringertem Wachstum und verlieren somit auch einen Teil ihrer Speicherfähigkeit. Percy und seine Kollegen überbringen dem Intergovernmental Panel on Climate Change daher schlechte Nachrichten: Das Ausmaß, in dem Wälder als Kohlenstoffspeicher wirken könnten, wird womöglich weit überschätzt.
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