Einen Grund, warum Bäume nicht unendlich in die Höhe wachsen können, haben Wissenschaftler der Oregon State University in Corvallis jetzt gefunden. Die Pflanzen befinden sich in einem Konflikt: Zum einen gilt es, die Wasserversorgung nach oben zu gewährleisten, zum anderen müssen sie Luftembolien vermeiden. Beiden Bedürfnissen gleichzeitig nachzukommen, begrenzt letztendlich die Höhe.

Untersucht haben die Wissenschaftler um Barbara Lachenbruch diesen Zusammenhang in Douglasien (Pseudotsuga menziesii) – nordamerikanische Nadelbäume, die bis zu 120 Meter groß werden. Wie andere Holzgewächse auch transportieren die Douglasien das Wasser über Röhren aus toten und verholzten Zellen, den Tracheiden. Ihre Wände sind durchsetzt mit den so genannten Tüpfeln, die den Wasseraustausch von einer Tracheide zur anderen erlauben und mit ihrer Membran wie Ventile funktionieren.

Mit zunehmender Höhe werden die Durchmesser der Tüpfelöffnungen jedoch immer kleiner, die Membran bleibt dagegen gleich groß: Das Verhältnis von Schließgewebe zur Tüpfelöffnung steigt damit an: Das ermöglicht es dem Tüpfel zwar, die Spannung des Wasserstroms besser aufrecht zu erhalten, damit sich keine Luftblasen bilden. Gleichzeitig verringert sich dadurch allerdings auch die Leitfähigkeit, und die Wasserversorgung des Wipfels wird schwieriger.

Dieses Kosten-Nutzen-Verhältnis haben die Wissenschaftler hochgerechnet und kamen so zu einer maximalen Höhe von 109 bis 138 Metern, die ein Baum erreichen kann. Ab da an ist der Wassertransport durch die kleiner werdenden Tüpfel nicht mehr möglich. Dies stimmt auch mit den bisher gefunden Douglasien von 100 bis 127 Metern überein. (sc)