Bäume waren, sind und werden weiterhin eine wertvolle erneuerbare Ressource für unzählige Produkte sein, von Baumaterialien bis hin zu Büchern. Um mit der Nachfrage Schritt zu halten, versucht die Forstwirtschaft, die Baumproduktivität und das Stammwachstum zu maximieren. Die Vorhersage des Baumwachstums würde es Förstern ermöglichen, die ertragreichsten Bäume auszuwählen, um die Produktivität in der Zukunft zu maximieren. Aber wie können wir das Baumwachstum vorhersagen?
In einem kürzlich erschienenen Artikel in Baumphysiologie, Arlene López-Sampson und Kollegen versuchten, das Baumwachstum in einer Aquilaria crassna (Agarwood)-Plantage nur anhand von Blattmerkmalen vorherzusagen. Sie fanden heraus, dass der beste Indikator für das Baumwachstum in Aquilaria der δ13C des Blattgewebes war – dies ist das stabile Kohlenstoffisotopenverhältnis der Blätter. Isotope sind Arten von Elementen wie Kohlenstoff, die aufgrund einer unterschiedlichen Anzahl von Neutronen im Atomkern eine unterschiedliche Masse haben (z. B. zwei übliche Isotope von Kohlenstoff sind Johannisbrot-12 und Kohlenstoff-13, die 6 und 7 Neutronen haben jeweils).
Da Pflanzen bevorzugt CO verwerten2 das Kohlenstoff-12 gegenüber Kohlenstoff-13 enthält, neigen Pflanzengewebe dazu, weniger Kohlenstoff-13 zu enthalten als erwartet, wenn es keine Präferenz zwischen den Isotopen gäbe (dh die Pflanze diskriminiert Kohlenstoff-13). Das δ13C-Merkmal wird von der Photosynthese, der Stomata-Leitfähigkeit und der Umwelt beeinflusst und gibt uns eine Momentaufnahme dessen, was die Pflanze während des Wachstums erlebt hat – daher wird dieses Merkmal oft mit Wachstum in Verbindung gebracht.
López-Sampson und Kollegen fanden heraus, dass Aquilaria eine negative Beziehung zwischen Wachstum und δ13C hatte. Da ein negativerer δ13C-Wert einer reduzierten sofortigen Wassernutzungseffizienz (dem Verhältnis von Photosynthese zu stomataler Leitfähigkeit) entspricht, bedeutet dies, dass Aquilaria bei übermäßiger Wassernutzung schneller wuchs. Während diese Ergebnisse intuitiv erscheinen, da ein Baum, der mehr Wasser erhält, es sich leisten kann, mehr Wasser zu verbrauchen, stellen die Autoren fest, dass andere Studien eine positive Beziehung zwischen δ13C und Wachstum gefunden haben.
Warum könnte das sein? Der Plantagenstandort für die Studie der Autoren war reich an Wasser, was bedeutet, dass eine Wassereinsparung nicht notwendig war, damit die Bäume überleben konnten. Durch die Erhöhung der Wasserverbrauchsraten könnten die Bäume mehr Nährstoffe aus dem Boden ziehen und einen höheren CO-Gehalt aufrechterhalten2 in ihren Blättern, um die Photosynthese und das Wachstum zu unterstützen. Die Implikationen dieser Ergebnisse sind, dass es bei der Vorhersage des Baumwachstums auf der Grundlage von Blattmerkmalen wichtig ist, zu verstehen, wie viel Wasser verfügbar ist.
