Baumringe zeichnen vergangene Umweltbedingungen sowie die physiologische Reaktion des Baums auf diese Bedingungen auf. Obwohl Ringbreiten leicht zu messende Indikatoren für das jährliche Baumwachstum sind, können sie uns nur begrenzt etwas über detailliertere Aspekte der Baumphysiologie sagen. Glücklicherweise können wir stabile Isotope verwenden, um Rückschlüsse auf die Blattphysiologie des Baumes in einem bestimmten Jahr zu ziehen. Blätter entnehmen C und O aus der Atmosphäre und H2O aus dem Boden für die Photosynthese und produzieren dadurch Zucker. Einige dieser Zucker werden dann in Zellulose umgewandelt und in den Zellwänden des Xylems (das in jeder Vegetationsperiode das Holz bildet) abgelagert. So werden Umweltbedingungen wie Trockenheit oder extreme Temperaturen, die sich darauf auswirken, wie der Baum in diesem Jahr C und O gemessen hat, für immer im jährlichen Baumring festgehalten. Daher sind wir in der Lage, Isotopenverhältnisse von C und O von Baumringzellulose (δ13C, ö18O) zur Rekonstruktion umweltbedingter Wachstumsbedingungen (wie der CO2 in der Atmosphäre und H2O aus dem Boden). Wir können diese Verhältnisse auch verwenden, um die Physiologie des Baums zu verstehen: zum Beispiel δ13C ist ein Hinweis darauf, wie offen die Stomata während der Vegetationsperiode waren, und spiegelt die Menge an Kohlenstoff wider, die bei der Photosynthese fixiert ist, im Vergleich zur Menge an Wasser, die bei der Transpiration verloren geht.
Kürzlich in Baumphysiologie, Hartl-Meier et al. (2014) verwendete Jahrringbreiten und Jahrring δ13C und δ18O zum Vergleich der Klimareaktionen von Fichte, Lärche und Buche, die eine Reihe von Trockenheitstoleranzen aufweisen, an drei Standorten mit unterschiedlicher Verfügbarkeit von Bodenfeuchte. δ13C und δ18O dabei helfen, ein vollständigeres Bild der physiologischen Reaktionen der Arten auf das Klima zu zeichnen, und diese Parameter zeigten eine höhere Empfindlichkeit gegenüber dem Klima als das Signal der Baumringbreite. Bewölkung, die die stärksten Korrelationen mit δ aufwies13C und δ18O, wurde mit klimatischen Faktoren in Verbindung gebracht, die das Verhalten der Stomata beeinflussen. Die einheitliche Empfindlichkeit zwischen Klima und δ13C und δ18O wurde mit unterschiedlichen hydraulischen Strategien bei den Arten in Verbindung gebracht, die mit der Wurzeltiefe, der Länge der Vegetationsperiode, dem Verhalten der Stomata und dem Wachstum bei den immergrünen und laubabwerfenden Arten zusammenhängen. Studien wie Hartl-Meier et al. (2014) zeigen uns den Vorteil, stabile Isotopenanalysen mit traditioneller Jahrringforschung zu kombinieren, um ein differenzierteres Bild der Wechselwirkungen zwischen Pflanze und Umwelt zu erhalten, und machen deutlich, dass Baumkerne viel mehr Informationen über vergangene Klimazonen und Baumphysiologie bieten können als ursprünglich trifft das Auge.
Hartl-Meier C., Zang C., Buntgen U., Esper J., Rothe A., Gottlein A., Dirnbock T. & Treydte K. (2014). Gleichmäßige Klimasensitivität in Baumring-stabilen Isotopen über Arten und Standorte hinweg in einem gemäßigten Wald mittlerer Breiten,
Baumphysiologie,
