Stadtbäumen im Klimastress: Funktionen und Reaktionen
Stadtbäume spenden Schatten, kühlen die Luft, binden CO₂ und bieten viele weitere Ökosystemleistungen, die das Stadtklima verbessern und den Menschen zugutekommen. Doch wie gut können sie diese wichtigen Funktionen unter den sich verändernden Umweltbedingungen noch erfüllen? Um dies herauszufinden, nutzen wir ein spezielles Einzelbaum-Modell. Damit können wir präzise berechnen, wie effektiv ausgewählte Stadtbäume zur Kühlung, Kohlenstoffbindung und anderen Ökosystemleistungen beitragen. Bei der Analyse berücksichtigen wir sowohl die spezifischen Eigenschaften der Baumart als auch die Umweltbedingungen ihres jeweiligen Standorts. Darüber hinaus möchten wir herausfinden, wie Stress die Leistung der Bäume beeinflusst. Dafür kombinieren wir:
Kurzfristige Beobachtungen: Wachstum und Trockenstress durch Messung von Baumdimension und Durchmesserschwankungen, sowie Bodenfeuchte
Langfristige Analysen: Molekulare Marker zeigen, inwieweit Umweltstress die Baumfunktionen einschränkt
Für das Teilprojekt kooperieren Forschende der Gruppe Pflanzen-Ökophysiologie am KIT-Campus Alpin und des Instituts für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS)
Ergebnisse
Im Teilprojekt 03 (AG Pflanzenökologie am IMKIFU des KIT) wurden (bisher) über eine Vegetationsperiode hinweg Veränderungen von Baumdurchmessern an Stadtbäumen erfasst (jeweils 10 x Platane, Ahorn, Linde, u. Eiche verteilt auf offenen bzw. versiegelten Standorten) (Bild 1). Um diese Messungen in Wassergehalte umrechnen, und damit den Grad des Trockenstresses bestimmen zu können, wurde außerdem ein Ökosystem-Modell (LandscapeDNDC) mit neuen Funktionen versehen (mit Hilfe von Messungen an anderen Standorten; ein entsprechender Zeitschriftenartikel befindet sich derzeit in der Begutachtung).
Die vorläufigen Auswertungen zeigen, dass das Wachstum der Stadtbäume vom Versiegelungsgrad des Standortes abhängt (Bild 2). Die Korrelation mit separat erfassten Stressmarkern (TP02) aber auch der Vergleich mit vorläufigen Simulationen deuten stark darauf hin, dass dies an der schlechteren Wasserverfügbarkeit dieser Standorte liegt. Außerdem hat sich gezeigt, das jede der untersuchten Baumarten in unterschiedlichem Maße von den Wasserreserven im Stamm abhängig ist (Ahorn am stärksten und Platane am wenigsten) (Bild 3).
Diese Ergebnisse lassen vermuten, dass mit Hilfe der Modellierung baumarten- und standortsspezifisch Trockenstress bei Stadtbäumen individuell eingeschätzt werden kann. Nach Kalibrierung des neuen Modells mit weiteren Wachstums- und Bodenfeuchtedaten kann darauf aufbauend der Trockenstress und ggf. auch Bewässerungsbedarf (um die Folgen eines starken Stresses zu mindern) abgeleitet werden.
