Eine Studie hat herausgefunden, dass Bäume, die unter Bedingungen mit hohem Kohlendioxidgehalt leben, beim Wassersparen immer effizienter werden.
Ein Team der University of Birmingham fand heraus, dass Bäume unter erhöhter CO2-Behandlung in der Lage waren, ihre Wassernutzungseffizienz zu steigern, indem sie ihre Kohlenstoffaufnahme erhöhten und gleichzeitig Wasser sparten, indem sie das Öffnen und Schließen der Poren auf den Blättern, den sogenannten Stomata, anpassten.
In einer Studie veröffentlicht in Neuer Phytologestellten die Forscher fest, dass diese Reaktionen entgegen früherer Annahmen bei allen untersuchten Baumarten ähnlich waren.
Die Ergebnisse bieten neue Ansätze zur Modellierung und Vorhersage des Pflanzenverhaltens unter erhöhten C02-Bedingungen. Es bietet ein neues Puzzleteil für Pflanzenwissenschaftler, die daran arbeiten, ein vollständigeres Bild davon zu erstellen, wie unsere Wälder auf atmosphärische Bedingungen reagieren werden, die voraussichtlich bis 2050 die Norm sein werden.
„Die Modelle, die wir verwenden, um die Reaktionen von Bäumen auf zukünftige atmosphärische CO2-Konzentrationen vorherzusagen, enthalten noch viele Unsicherheiten – und das Verhalten von Stomata ist eine davon“, sagte Dr. Anna Gardner vom Birmingham Institute of Forest Research, die die Studie leitete .
„Bei erhöhtem CO2 können wir erwarten, dass der Wasserverbrauch sinkt, da Stomata CO2 in einer höheren Konzentration aufnehmen und daher nicht so lange geöffnet sein müssen.
„Aber tatsächlich haben wir festgestellt, dass das erhöhte CO2 auch eine Zunahme der Photosynthese verursacht – und dieses Verhalten war ein stärkerer Treiber für die Steigerung der Wassernutzungseffizienz. Tatsächlich gewinnen die Bäume bei höherem CO2-Ausstoß mehr Kohlenstoff für jeden ausgegebenen Dollar Wasser.“
Der für Pflanzen auf der ganzen Welt wichtige Kompromiss besteht zwischen Kohlenstoffgewinn und Wasserverlust. Dieser Kompromiss ergibt sich aus der Struktur der Pflanze: Spaltöffnungen öffnen und schließen sich, damit Pflanzen CO2 für das Wachstum aufnehmen können, aber da die Spaltöffnungen offen sind, kann Wasser die Pflanze durch Transpiration verlassen.
Das bedeutet, dass die Pflanze einen Kompromiss zwischen der Aufnahme der maximalen CO2-Menge und der Minimierung des Wasserverlusts eingehen muss.
Die Forscher analysierten Daten von Langzeitexperimenten mit erhöhtem CO2 in Bäumen in den letzten 20 Jahren. Die Analyse umfasste 16 verschiedene Standorte weltweit und umfasste Daten von Experimenten, bei denen ganze Bäume betrachtet wurden, bis hin zu kleineren Zweig- und Blattdatensammlungen.
Unter Berücksichtigung aller Daten stellten die Forscher fest, dass die Effizienz der Wassernutzung in den Blättern der Bäume bei einer Verdoppelung des CO2 um 85 % zunahm, was dem bis Mitte des Jahrhunderts erwarteten CO2-Anstieg im Vergleich zum vorindustriellen Durchschnitt entspricht.
Dr. Gardner fügte hinzu: „Ein Grund, warum Bäume für Ökosysteme so wichtig sind, ist, dass sie Kohlenstoff speichern – aber Wasser ist auch eine wertvolle Ressource, also müssen wir Wege finden, die Kohlenstoffkosten dieses Wassers genau zu berechnen.
„All diese Daten helfen uns, ein genaueres Bild des wahrscheinlichen Verhaltens dieser Ressourcen in der Zukunft zu erstellen.“