Während die Welt mit den beispiellosen Herausforderungen des Klimawandels konfrontiert ist, suchen Wissenschaftler nach Möglichkeiten, den Wäldern bei der Anpassung an die neue Normalität zu helfen. Eine aktuelle Studie von Compton und Kollegen, veröffentlicht in AoB PLANTS, Wirft Licht auf wie Hybrid-Douglasien widerstandsfähiger gegen den Klimawandel sein könnten und besser geeignet für Wiederaufforstungsbemühungen.
Douglasie-Bäume sind eine entscheidende Art für die Holzproduktion und Ökosystemleistungen in Nordamerika. Sie bieten Lebensraum für Wildtiere, stabilisieren den Boden und binden Kohlenstoff. Mit zunehmender Klimaerwärmung sind diese Bäume jedoch durch zunehmende Trockenheit und Hitzestress bedroht. Als Reaktion darauf haben Forscher die genetische Variation innerhalb der Arten untersucht, um die besten Bäume zum Anpflanzen zu identifizieren einem zunehmend herausfordernden Umfeld.
Die Autoren der Studie konzentrierten sich auf die Beziehung zwischen Wachstum, Wassernutzungseffizienz und Hitzetoleranz bei verschiedenen Sorten von Douglasienbäume. Ihre Ergebnisse zeigten einen Kompromiss zwischen Wachstum und Hitzetoleranz. Mit anderen Worten, schneller wachsende Bäume aus wärmeren Klimazonen können Hitzestress weniger standhalten als ihre langsamer wachsenden Gegenstücke aus kälteren Klimazonen.
Die Forscher entdeckten auch, dass intervarietale Hybridfamilien mit gemischten Vorfahren aus Küsten- und Binnensorten eine höhere Wassernutzungseffizienz und eine größere Hitzetoleranz aufweisen als reine Küstenfamilien. Dies deutet darauf hin, dass die Hybridisierung eine Quelle voradaptierter Allele für extreme Hitzeereignisse und Dürre in einem sich zunehmend erwärmenden Klima sein könnte. Die Studie deckte außerdem signifikante genetische Unterschiede in der Wassernutzungseffizienz, der photosynthetischen Kapazität, dem Wachstum und der Toleranz der Blätter gegenüber Hitzestress bei Familien und Sorten der Douglasie auf. In ihrem Artikel schreiben Compton und Kollegen:
Wärmere Klimazonen bringen erhebliche Herausforderungen für das Überleben der Douglasienpopulationen mit sich. Während Küstensorten aufgrund ihres schnellen Wachstums weit verbreitet sind, könnten ihre geringe Wassernutzungseffizienz (ein Merkmal mesisch angepasster Pflanzen) und ihre geringe Hitzetoleranz sie für eine Fehlanpassung an zukünftige Klimabedingungen prädisponieren, wie durch Kompromisse zwischen Wachstum, Wassernutzungseffizienz und Hitzetoleranz, die in dieser Studie gefunden wurden. Unsere Studie weist auf signifikante genetische Unterschiede in der Wassernutzungseffizienz (abgeleitet aus der Kohlenstoffisotopendiskriminierung), der Photosynthesekapazität (abgeleitet aus %N), dem Wachstum und der Toleranz der Blätter gegenüber Hitzestress zwischen Familien und Sorten der Douglasie hin. Hochgelegene Familien hatten eine höhere Wassernutzungseffizienz und Photosynthesekapazität als niedrig gelegene Familien. Darüber hinaus hatten Familien mit größerer Hitzetoleranz ein langsameres Wachstum und eine höhere Wassernutzungseffizienz. Sortenübergreifende Hybriden mit gemischter Abstammung aus Küsten- und Binnensorten hatten eine höhere Wassernutzungseffizienz und eine höhere Hitzetoleranz als Küstenfamilien, was darauf hindeutet, dass die Hybridisierung eine Quelle voradaptierter Allele für extreme Hitzeereignisse und Dürre unter zunehmend wärmenden Klimabedingungen sein könnte.
Compton et al. 2023
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Compton, S., Stackpole, C., Dixit, A., Sekhwal, MK, Kolb, T. und De la Torre, AR (2023) „Unterschiede in Wärmetoleranz, Wassernutzungseffizienz und Wachstum zwischen Douglasienfamilien und -sorten, nachgewiesen durch GWAS und allgemeine Gartenstudien" AoB PLANTS, 15(2), p. Junge008. Verfügbar um: https://doi.org/10.1093/aobpla/plad008.
