In dem Experiment beschäftigt sich ein Team des Bundesforschungszentrums für Wald (BFW) seit 15 Jahren damit, auf mehreren zwei mal zwei Meter großen Versuchsflächen den Boden eines Fichten-Buchen-Mischwaldes im Gemeindegebiet von Achenkirch mit einer speziell konstruierten Waldbodenheizung zu erwärmen. Damit sollen die langfristigen Auswirkungen der globalen Klimaerwärmung besser abschätzbar werden.
Bisher war etwa wenig bekannt, wie die Feinwurzeln der Bäume, die für die Ernährung der Pflanzen, die Wasseraufnahme und den Kohlenstoffgehalt des Bodens entscheidend sind, darauf reagieren.
Feinwurzelproduktion verdoppelt
„Unsere Auswertungen zeigen, dass im warmen Boden mehr Feinwurzeln produziert werden: Die Feinwurzelproduktion hat sich in den erwärmten Parzellen nach 14 Jahren ungefähr verdoppelt“, erklärte Projektleiter Andreas Schindlbacher vom BFW in einer Aussendung. Im Vergleich zu den nicht erwärmten Flächen kommen im um vier Grad Celsius wärmeren Waldboden rund 20 Prozent mehr Feinwurzeln vor. Diese seien tendenziell länger und dünner, auch die Wurzelfläche und die Wurzelspitzendichte war in den erwärmten Parzellen signifikant höher.
Als wahrscheinlichste Ursache nennen die Wissenschafter Anpassungen an eine mit der Zeit abnehmende Verfügbarkeit von Nährstoffen im wärmeren Boden. „Die Bäume müssen anscheinend vermehrt Kohlenstoff in die Wurzeln investieren, um ihre Nährstoffversorgung sicherzustellen“, so Schindlbacher.
Die Bodenerwärmung hat auch die Zusammensetzung der „Ektomykorrhiza“, eine symbiotische Verbindung zwischen Pflanzen und Pilzen, verändert. Das Pilzmycel bildet einen dichten Mantel um die jungen, unverkorkten Wurzelenden, um den Nährstoffaustausch zwischen Pilz und Pflanze zu erleichtern. Im erwärmten Boden nahm etwa die trockenheitstolerante Schlauchpilz-Gattung Cenoccocum zu.
Erhöhter Kohlenstoff im Boden
Den Forschern zufolge deuten die Ergebnisse darauf hin, dass die globale Erwärmung im untersuchten Ökosystem den Kohlenstoffeintrag in den Boden erhöht, weil Wachstum und Umsatz von Feinwurzeln beschleunigt werden.
„Das wäre durchaus grundsätzlich positiv, weil der Boden durch die Erwärmung und die damit verbundene Ankurbelung der mikrobiellen Aktivität generell eher Kohlenstoff verliert. Erhöhtes Wurzelwachstum könnte diesen Effekt zumindest etwas abfedern“, so Schindlbacher. Zudem könnte die Veränderung der Feinwurzeln und eine andere Zusammensetzung der Pilzgemeinschaft die Nährstoffaufnahme der Bäume optimieren.