{"id":65682,"date":"2020-12-02T03:00:00","date_gmt":"2020-12-02T02:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=65682"},"modified":"2020-11-30T10:11:11","modified_gmt":"2020-11-30T09:11:11","slug":"was-laubblaetter-im-herbst-altern-laesst","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/umwelt\/was-laubblaetter-im-herbst-altern-laesst\/","title":{"rendered":"Was Laubbl\u00e4tter im Herbst altern l\u00e4sst"},"content":{"rendered":"\n

Forschende der ETH Z\u00fcrich weisen bei europ\u00e4ischen Laubb\u00e4umen einen selbstregulierenden Mechanismus nach, der ihre Wachstumsphase begrenzt: B\u00e4ume, die im Fr\u00fchling und Sommer mehr Photosynthese betreiben, werfen ihre Bl\u00e4tter im Herbst fr\u00fcher ab.<\/p>\n\n\n\n

An seinem Lebensende leuchtet das Laub in pr\u00e4chtigen gelb-\u200broten Farben: Es ist Herbst. Laubb\u00e4ume in den gem\u00e4ssigten Zonen bereiten sich auf den nahenden Winter vor. Sie stellen das Wachstum ein und entziehen dem Laub die N\u00e4hrstoffe. Die Bl\u00e4tter fallen allm\u00e4hlich ab und sterben. Dieser Alterungsprozess der Bl\u00e4tter wird Seneszenz genannt. Er markiert im ph\u00e4nologischen Zyklus der B\u00e4ume das Ende der Vegetationsperiode, in der sie CO2<\/sub> aufnehmen und Photosynthese betreiben.<\/p>\n\n\n\n

Mit der Klimaerw\u00e4rmung hat sich die Vegetationsperiode in den vergangenen Jahrzehnten verl\u00e4ngert: Europ\u00e4ische B\u00e4ume treiben im Fr\u00fchling rund zwei Wochen fr\u00fcher aus als noch vor hundert Jahren. Im Herbst fallen die Bl\u00e4tter heute gut sechs Tage sp\u00e4ter. Es wird allgemein erwartet, dass sich die Seneszenz in einem k\u00fcnftig w\u00e4rmeren Klima weiter versp\u00e4tet. B\u00e4ume k\u00f6nnten so mehr CO2<\/sub> aus der Atmosph\u00e4re aufnehmen.<\/p>\n\n\n\n

Forschende der ETH Z\u00fcrich gelangen nun zu einem gegenteiligen Befund: In einer Studie im Fachmagazin Science<\/a> weisen sie bei Laubb\u00e4umen einen selbstregulierenden Mechanismus nach, der die Vegetationsperiode begrenzt: Eine erh\u00f6hte Photosynthese im Fr\u00fchjahr und Sommer l\u00e4sst die Bl\u00e4tter im Herbst fr\u00fcher altern. Damit d\u00fcrfte sich der herbstliche Blattfall in Zukunft wider Erwarten verfr\u00fchen \u2013 und nicht weiter versp\u00e4ten.<\/p>\n\n\n\n

Limitierte Senken als Seneszenztreiber<\/h5>\n\n\n\n

\u00abPr\u00e4zise Prognosen \u00fcber die Wachstumssaison von B\u00e4umen waren bislang kaum m\u00f6glich, weil man die Ursachen der Blattseneszenz nicht gen\u00fcgend verstand\u00bb, sagt Constantin Zohner, Studienleiter und Senior Scientist am Crowther Lab der ETH Z\u00fcrich.<\/p>\n\n\n\n

Bislang ging die Wissenschaft generell davon aus, dass haupts\u00e4chlich die abnehmende Temperatur und Tagesl\u00e4nge im Herbst den Zeitpunkt der Blattseneszenz bestimmen. Zwar gab es bereits verschiedene Hinweise, dass der Blattaustrieb im Fr\u00fchling mit dem Blattfall im Herbst verbunden sein muss. \u00abWeil die Mechanismen aber unklar waren, ber\u00fccksichtigen ph\u00e4nologische Modelle solche Effekte bestenfalls teilweise\u00bb, sagt der Biologe.<\/p>\n\n\n\n

Zohner vermutete, dass das Bindeglied zwischen Fr\u00fchling und Herbst mit der saisonalen Photosynthese zu tun haben k\u00f6nnte \u2013 genauer: mit dem Ph\u00e4nomen der limitierten Kohlenstoffsenke. Dabei begrenzen unter anderem knappe Bodenn\u00e4hrstoffe wie etwa Stickstoff die CO2<\/sub>-\u200bMenge, die eine Pflanze w\u00e4hrend der Saison aufnehmen kann. Ist die maximale CO2<\/sub>-\u200bMenge erreicht, setzt die Blattalterung entsprechend fr\u00fcher ein.<\/p>\n\n\n\n

Diese Rolle der Photosynthese bei der Steuerung der Blattseneszenz ist beispielsweise bei Getreide seit langem bekannt, wurde aber nie an B\u00e4umen getestet. So machten sich die ETH-\u200bForschenden daran, die Treiber des herbstlichen Blattfalls mit einem kombinierten Ansatz von Feldbeobachtungen, Laborversuchen und Modellierung zu ergr\u00fcnden.<\/p>\n\n\n\n

\"pixabay.com
\u00a9 pixabay.com | valiunic | Verschiedene Faktoren bestimmen den Zeitpunkt, wann im Herbst die Bl\u00e4tter fallen.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
Deutlicher Effekt der Photosynthese<\/h5>\n\n\n\n

Die Basis der Studie bildeten Langzeitbeobachtungen von sechs europ\u00e4ischenLaubbaumarten w\u00e4hrend der letzten sechs Jahrzehnte. Anhand der Daten testete Zohners Team den relativen Einfluss verschiedener Faktoren auf den Zeitpunkt der Herbstseneszenz, darunter den Blattaustrieb im Fr\u00fchling, die saisonale Photosynthese, CO2<\/sub>-\u200bKonzentration, Temperatur und Niederschlag.<\/p>\n\n\n\n

Erg\u00e4nzend f\u00fchrten die Forschenden eine Reihe von Experimenten mit jungen B\u00e4umen in Klimakammern und im Freien durch. So konnten sie Temperatur, Tageslicht und CO2<\/sub>-\u200bGehalt variieren und die jeweiligen Effekte auf Photosynthese und Blattseneszenz untersuchen.<\/p>\n\n\n\n

Tats\u00e4chlich offenbarten die Baumbeobachtungen einen deutlichen Einfluss der saisonalen Photosynthese: Bei allen untersuchten Arten trat in den Jahren mit erh\u00f6hter Photosynthese im Fr\u00fchjahr und Sommer auch die Seneszenz im Herbst fr\u00fcher ein, wobei eine zehn Prozent h\u00f6here Aktivit\u00e4t die Blattalterung um acht Tage vorzog. Die Experimente st\u00fctzten den Befund aus den Beobachtungen.<\/p>\n\n\n\n

Mechanik des Herbstes modelliert<\/h5>\n\n\n\n

\u00abUnsere Analysen legen nahe, dass die saisonale Photosynthese, die Herbsttemperatur und die Tagesl\u00e4nge prim\u00e4re Treiber der Seneszenz sind\u00bb, sagt Erstautorin Deborah Zani. Anders die restlichen Faktoren: \u00abCO2<\/sub>-\u200bGehalt, Sommertemperaturen, Lichtst\u00e4rke und Niederschlag beeinflussen zwar die Photosynthese ganz direkt, wirken sich aber nur indirekt auf die Herbstseneszenz aus\u00bb, erkl\u00e4rt sie das Zusammenspiel der Kr\u00e4fte.<\/p>\n\n\n\n

W\u00e4rmere Herbste verz\u00f6gern die Seneszenz tendenziell. Doch steigende CO2<\/sub>-\u200bKonzentration, w\u00e4rmere Sommerperioden und ein fr\u00fcherer Blattaustrieb erh\u00f6hen zusehends die Photosynthese im Fr\u00fchling und Sommer. Dadurch f\u00fcllen sich die limitierten Kohlenstoffspeicher \u2013 sind sie vorzeitig ges\u00e4ttigt, verfr\u00fcht das die Seneszenz, was der Verz\u00f6gerungstendenz aufgrund h\u00f6herer Herbsttemperaturen entgegen wirkt.<\/p>\n\n\n\n

Zani und Zohner entwickelten ein neues Modell der Herbstph\u00e4nologie, das alle Faktoren nach ihrem relativen Gewicht ber\u00fccksichtigt. Dieses vermag den Zeitpunkt der Seneszenz der letzten sechs Jahrzehnte um bis zu 42 Prozent pr\u00e4ziser zu datieren als fr\u00fchere Modelle.<\/p>\n\n\n\n

Zudem kehrt es deren Prognosen um: Bis anhin erwartete man, dass die Seneszenz bis Ende Jahrhundert zwei bis drei Wochen sp\u00e4ter auftritt. \u00abUnser neues Modell legt das Gegenteil nahe: Wenn die Photosynthese weiter steigt, werden die Bl\u00e4tter im Lauf des Jahrhunderts um drei bis sechs Tage fr\u00fcher als heute altern \u2013 und nicht sp\u00e4ter\u00bb, erkl\u00e4rt Zani. Das bedeutet, dass sich die Wachstumssaison bis Ende des Jahrhunderts nur um 8 bis 12 Tage verl\u00e4ngern wird. \u00abDas ist rund zwei bis drei Mal weniger als bisher gedacht\u00bb, erg\u00e4nzt Zani. Sie war im Rahmen ihrer Masterarbeit am Crowhter Lab massgeblich an Datenanalyse und Modellierung beteiligt.<\/p>\n\n\n\n

Saisondauer beeinflusst Kohlenstoffbilanz<\/h5>\n\n\n\n

F\u00fcr ihre Forschung verwendeten die Wissenschaftler Daten des Pan European Phenology Project. Insgesamt werteten sie 434\u2019000 ph\u00e4nologische Beobachtungen an 3800 Standorten in Mitteleuropa im Zeitraum von 1948 bis 2015 aus. Untersucht wurden sechs repr\u00e4sentative Arten: Gew\u00f6hnliche Rosskastanie, H\u00e4nge-\u200bBirke, Rotbuche, Europ\u00e4ische L\u00e4rche, Stieleiche und Vogelbeerbaum.<\/p>\n\n\n\n

Die Autoren verstehen ihre Studie als weiteren Hinweis darauf, dass W\u00e4lder der gem\u00e4ssigten Zone begrenzt CO2<\/sub> aufnehmen k\u00f6nnten: \u00abDie CO2<\/sub>-\u200bAufnahme wird mit steigenden Temperaturen wahrscheinlich weniger stark ansteigen, als \u00e4ltere Modelle voraussagten\u00bb, sagt Zohner. Die Forschenden wollen nun besser verstehen, wie verbreitet limitierte Kohlenstoffsenken in den W\u00e4ldern der Erde sind.<\/p>\n\n\n\n

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