Hitze schlägt Bäumen auf die Fotosynthesefähigkeit
Der belaubte Zweig einer Traubeneiche ist in einer Blattgasaustauschküvette eingeschlossen. Die Küvette ist auf Lichtintensität, Temperatur, Dampfdruckdefizit (VPD) und CO2-Konzentration eingestellt. Dank der neuen Experimentieranlage ‹XiBox› war es möglich, das Wasserdampfdruckdefizit konstant zu halten und die Temperatur kontinuierlich zu erhöhen.
Bild Deborah Wyss
Der Klimawandel führt dazu, dass Pflanzen in Zukunft vermehrt hohen Temperaturen ausgesetzt sind. Wie sich Bäume künftigen extremen Temperaturen anpassen, haben Forschende der WSL in einer neuen Studie untersucht. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler konnten in Experimenten beobachten, dass die CO2-Aufnahme für die lebenswichtige Fotosynthese, bei der Zucker aus Sonnenlicht entsteht, artenübergreifend ab einer Temperatur von 30°C abnimmt, während der Wasserverlust weiterhin ansteigt.
Bemerkenswert ist, dass die CO2-Aufnahme auch dann reduziert wird, wenn eigentlich genügend CO2 in der Luft und in den Blättern vorhanden ist. ‹Wir konnten ausgschliessen, dass die Verringerung der CO2-Aufnahme bei hohen Temperaturen auf eine Begrenzung der CO2-Verfügbarkeit zurückzuführen ist. Das deutet darauf hin, dass es ab etwa etwa 30°C eine Grenze in der Biochemie der Bäume gibt›, sagt Studienleiter Marco Lehmann. Diese Limitierung sei vermutlich auf eine Beeinträchtigung der enzymatischen Prozesse der Fotosynthese zurückzuführen.
Gleichzeitig verliert die Pflanze im Verhältnis zur CO2-Aufnahme viel Wasser. ‹Bei Hitze findet also eine sehr ineffiziente Fotosynthese statt›, sagt Lehmann. Eine ineffiziente Fotosynthese über einen längeren Zeitraum könne das Wachstum, die Entwicklung und die Anpassungsfähigkeit von Bäumen oder Pflanzen stark beeinträchtigen und sich letztlich auf das gesamte Waldökosystem auswirken. In ihrer Studie untersuchten die Forschenden die Baumarten Buche (Fagus sylvatica), Fichte (Picea abies), Traubeneiche (Quercus petraea) und Winterlinde (Tilia cordata). Alle reagierten gleich. Es gab keine signifikanten artspezifischen Unterschiede.
Link www.wsl.ch
