Globaler Wandel in tropischen Wäldern

Große Anstrengungen werden unternommen, um den Effekt von steigender CO2 Konzentration, Klimaänderungen und Stickstoffimmission auf Pflanzen und Ökosysteme zu verstehen. Der bisherige Effekt auf tropische und andere Wälder ist oft unklar, aber wichtig um vergangene Veränderungen zu verstehen und zukünftige vorhersagen zu können. Zurzeit, aber sicher nicht unbegrenzt, scheinen tropische Wälder wichtige C-Senken zu sein. Experimentelle Studien anderer Wälder zeigen, dass ein CO2-Düngungseffekt vor allem dann zu erwarten ist, wenn Temperatur, Wasser und Nährstoffe wenig limitierend sind. Da eine CO2-Begasung ganzer tropischer Wälder bisher nicht möglich war, werden Langzeitstudien auf großen Flächen, die ursprünglich Dynamik, Wachstum und Funktion dieser Wälder untersuchen sollten, auch dazu herangezogen, langfristige Veränderung im Zusammenhang mit globalem Wandel zu analysieren. Diese Studien deuten auf zunehmendes Wachstum, Umsatzraten und veränderte Artenzusammensetzung, werden aber kontroversiell diskutiert. Ein Problem ist, dass die Messungen nicht weit zurück reichen und die anfängliche Standortwahl oder Störungen verzerrte Daten verursacht haben können. Außerdem kann der potentielle Effekt verschiedener Faktoren nicht mit Zensus-Daten allein analysiert werden. In temperaten Zonen werden die jährlichen Wachstumsringe von Bäumen seit langem erfolgreich verwendet, um die Reaktion der Bäume auf kurz- und langfristige Umweltveränderungen zu untersuchen. Diese wurden bislang kaum für tropische Bäume herangezogen, obwohl einige von ihnen durchaus regelmäßige Jahrringe produzieren, die sich für eine Untersuchung von CO2- und anderen Effekten der letzten 1-2 Jahrhunderte anbieten. Da eine experimentelle Manipulation ganzer Tropenwälder mit CO2 derzeit kaum realisierbar ist, bleiben für viele Fragen zum Effekt eines globalen Wandels auf diese Wälder die Methoden der Dendrochronologie die beste oder die einzige Option. Die Hauptfragen dieses Projektes sind ob das Wachstum von Bäumen in den vergangenen Jahrzehnten zugenommen hat, und welche Faktoren dafür verantwortlich sind. Es sollen Bohrkerne auf fünf großen Langzeitflächen in Panama, Indien, Thailand und Australien, die einen Gradienten in Saisonalität und Menge des Niederschlages repräsentieren, gezogen werden. Von diesen Standorte steht eine optimale Datengrundlage zur Selektion der Bäume und zur Interpretation der Daten zur Verfügung, und Ring bildende Arten sind nachgewiesen. Bäume verschiedenen Alters werden gewählt, um den Effekt des Alters von langfristigen Umweltveränderungen unterscheiden zu können. An den Bohrkernen werden Zuwachs (Wachstum), Holzdichte (kann vom CO2 beeinflusst sein und ist zur Bestimmung des Biomasszuwachses wichtig), δ13C (als Maß für Wassernutzungseffizienz und internem CO2-Gehalt), δ18O und δ2H (Klimasignale) in Zellulose sowie δ15N und N-Gehalt (Indikator für N Limitierung oder erhöhtem N-Eintrag) im Holz gemessen. Neben den langfristigen Trends zeigen jährliche Schwankungen auch den Effekt von Klima auf das Wachstum verschiedene Arten, und der Vergleich von vielen Bäumen eines Standortes zeigt die langfristige Dynamik tropischer Wälder. Das Projekt ist daher ein wichtiger Beitrag, den Effekt bisheriger Veränderungen auf tropische Wälder zu verstehen und damit Prognosen zu zukünftiger Veränderungen einschließlich dem potentiellen Einfluss auf den globalen Kohlenstoffkreislauf zu ermöglichen.