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Globaler Wandel in tropischen Wäldern

Projektleitung
Hietz Peter, Projektleiter/in
Laufzeit:
01.04.2007-29.02.2012
Art der Forschung
Grundlagenforschung
Projektpartner*innen
CSIRO Tropical Forest Research Centre , Australien.
Kontaktperson: Daniel Metcalfe;
Funktion des Projektpartners: Partner
Indian Institute of Sciences, Center for Ecological Studies, Indien.
Kontaktperson: Raman Sukumar;
Funktion des Projektpartners: Partner
Joanneum Research Forschungsgesellschaft mbH, Graz, Österreich.
Kontaktperson: Albrecht Leis;
Funktion des Projektpartners: Partner
Monash University, Australien.
Kontaktperson: Patrick Baker;
Funktion des Projektpartners: Partner
Royal Forest Department, Thailand.
Kontaktperson: Sarayudh Bunyavejchewin;
Funktion des Projektpartners: Partner
Smithsonian Tropical Research Institute, Panama.
Kontaktperson: Richard Condit Joseph Wright;
Funktion des Projektpartners: Partner
Universidad Nacional Autonoma de Mexico, Centro de Investigaciones en Ecosistemas, Mexiko.
Kontaktperson: Miguel Martínez;
Funktion des Projektpartners: Partner
Universität Wien, Institut für Pflanzenphysiologie, Althanstraße 14, A-1091 Wien, Österreich.
Kontaktperson: Wolfgang Wanek;
Funktion des Projektpartners: Sub-Koordinator
Universiteit Utrecht, Utrecht, Niederlande.
Kontaktperson: Niels Anten;
Funktion des Projektpartners: Partner
Mitarbeiter*innen
Grabner Michael, Sub-Projektleiter/in
Beteiligte BOKU-Organisationseinheiten
Institut für Botanik
Institut für Forstentomologie, Forstpathologie und Forstschutz
Institut für Holztechnologie und Nachwachsende Rohstoffe
Gefördert durch
Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF) , Sensengasse 1, 1090 Wien, Österreich
Abstract
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.
Schlagworte
Forstökologie; Umweltschutz;
globaler wandel; Jahrringforschung; stabile Isotope; tropischer Wald;
Publikationen

Hietz, P.; Scheffknecht, S. (2016): Intra- and interspecific variation in wood functional traits of tropical trees.
[The 53rd Annual Meeting of the Association for Tropical Biology and Conservation, Montpellier, France, 19.06.2016 - 23.06.2016]

In: Sist, P.; Carrière, S.; Parolin, P.; Forget, P-M. (eds.), The 53rd Annual Meeting of the Association for Tropical Biology and Conservation. Book of abstracts, p. 318

Janssens, S.; Verstraete, B.; Hietz, P.; Dakis-Yaoba, O.; Fayolle, A.; Delvaus, C.; Beeckman, H.; de Ridders, M.; Bogaerts, A; de Smedt, S.;Stoffelen P., Janssens, S.; Verstraete, B.; Hietz, P.; Dakis-Yaoba, O.; Fayolle, A.; Delvaus, C.; Beeckman, H.; de Ridders, M.; Bogaerts, A.; de Smedt, S.; Stoffelen, P.; (2016): Sleeping beauties are awakening: the story of the African herbarium of the Botanic Garden Meise, Belgium.
[The 53rd Annual Meeting of the Association for Tropical Biology and Conservation, Montpellier, France, 19.06.2016 - 23.06.2016]

In: Sist, P.; Carrière, S.; Parolin, P.; Forget, P-M. (eds.), The 53rd Annual Meeting of the Association for Tropical Biology and Conservation. Book of abstracts, p. 120

Verstraete, B.; Helsen, K.; Janssen, S.; Delvaux, C.; Beeckman, H.; Stoffelen, P.; Hietz, P. (2016): Changes in functional leaf traits of Central African rainforest trees . [Poster]
[The 53rd Annual Meeting of the Association for Tropical Biology and Conservation, Montpellier, France, 19.06.2016 - 23.06.2016]

In: Sist, P.; Carrière, S.; Parolin, P.; Forget, P-M. (Eds.), The 53rd Annual Meeting of the Association for Tropical Biology and Conservation. Book of abstracts, p. 448

Hietz P., Nock C., Wanek W., Baker P. (2010): Isotope analysis to reconstruct environmental change and tree responses in tropical forests.
[Tropical biodiversity, surviving the food, energy and climate crisis (ATBC conference), Bali, Indonesia, 19.07.2010 - 23.07.2010]

In: ATBC, The 2010 International Meeting of the Association of Tropical Biology and Conservation: Tropical biodiversity, surviving the food, energy and climate crisis , http://atbc2010.org/index.html

Hietz, P., Hietz-Seifert, U., Liddell, M. (2009): Lianas versus trees : analysing liana abundance in an Australian tropical rainforest nine years after hurricane disturbance. [Poster]
[Joint Meeting of the Association for Tropical Biology and Conservation ATBC and the Society for Tropical Ecology gtö 2009 - Impacts of global Change on Tropical Ecosystems - cross-cutting the Abiotic, Biotic and Human Spheres, Marburg, Germany, 27.07.2009 - 30.07.2009]

In: Bendix, J., Kost, G. (Eds.), Impacts of Global Change on Tropical Ecosystems, 129

Hietz, P., Nock, C., Leis, A., Wanek, W. (2009): Long-term and age-related isotope trends in pristine tropical forests. .
[Joint Meeting of the Association for Tropical Biology and Conservation ATBC and the Society for Tropical Ecology gtö 2009 - Impacts of global Change on Tropical Ecosystems - cross-cutting the Abiotic, Biotic and Human Spheres, Marburg, Germany, 27.07.2009 - 30.07.2009]

In: Bendix, J., Kost, G. (Eds.), Impacts of Global Change on Tropical Ecosystems, 95

Nock C.A., Geihofer D., Grabner M., Baker P., Bunyavejchewin S., Hietz P. (2009): Wood density and its radial variation in six canopy tree species differing in shade-tolerance in western Thailand. [Poster]
[Joint Meeting of the Association for Tropical Biology and Conservation ATBC and the Society for Tropical Ecology gtö 2009 - Impacts of global Change on Tropical Ecosystems - cross-cutting the Abiotic, Biotic and Human Spheres, Marburg, Germany, 27.07.2009 - 30.07.2009]

In: Bendix, J., Kost, G. (Eds.), Impacts of Global Change on Tropical Ecosystems, 106

Vorträge

Brienen R. J.W., Wanek W., Hietz P., Lebrija-Trejos E. (2010): Influences of rainfall, ENSO and atmospheric [CO2] on tree ring widths and carbon isotope ratios for a Mexican dry forest tree .

, Tree Rings in Archaeology, Climatology and Ecology, APR 22-25, 2010, Freiburg, GERMANY

Hietz P. (2010): 2010 Evidence of global change from tree ring isotopes. Mini-Symposium on Tropical forest trees and climatic changes.

, Mini-Symposium on Tropical forest trees and climatic changes, FEB 4, 2010, Utrecht, NETHERLANDS

Hietz P., Nock C., Wanek W. (2010): Tree ring and stable isotope analysis to reconstruct environmental change and tree response in tropical forests.

, 18. Tagung der "Austrian Society of Plant Biology (ATSPB)" , JUN 3-5, 2010, Illmith

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