Wie Lianen tropischen Wäldern helfen, sich an den Klimawandel anzupassen
Tropenwälder spielen eine wesentliche Rolle im globalen Kohlenstoffkreislauf. Bei der Photosynthese absorbieren Bäume Kohlenstoffdioxid. Sie speichern dann das Kohlenstoffdioxid in ihrer Biomasse, wodurch die Menge dieses Treibhausgases in der Atmosphäre reduziert wird. Laut des ‚Global Forest Atlas‘, dt.: globaler Waldatlas fassen Tropenwälder etwa 25 % des weltweit vorkommenden Kohlenstoffdioxids. Damit spielen sie eine wichtige Rolle im Kampf gegen den Klimawandel. Gleichzeitig beeinflussen die Auswirkungen des Klimawandels auch eben diese Tropenwälder. In den letzten Jahrzehnten haben Forschende beispielsweise eine erhebliche Zunahme von Lianen – Schlingpflanzen, die an den Bäumen hochranken – festgestellt. Das vom Europäischen Forschungsrat finanzierte Projekt TREECLIMBERS (Modelling lianas as key drivers of tropical forest responses to climate change) untersuchte, warum das Wachstum von Lianen so stark zunimmt und welche Folgen dieses Wachstum haben könnte. „Obwohl es niemand sicher weiß, vermuten wir, dass dieser Anstieg eine Möglichkeit für Tropenwälder sein könnte, sich an den Klimawandel anzupassen“, sagt Hans Verbeeck, wissenschaftlicher Projektleiter und Mitglied der Forschungsgruppe CAVElab an der Universität Gent. „Wenn dies der Fall ist, könnte dies erhebliche Auswirkungen auf die langfristige Kohlenstoffbilanz der Tropenwälder haben.“
Tief im Dschungel
Das Team schickte Forschende tief in den Dschungel nach Costa Rica, in die Demokratische Republik Kongo, nach Ecuador, Französisch-Guayana, Panama und Ruanda. Mit terrestrischer LIDAR-Technologie, Analysetechnik zur Messung stabiler Wasserisotope und Maßbändern ausgestattet, inventarisierten sie sorgfältig alle Lianen in großen Waldgebieten und untersuchten ihren Wasserverbrauch und ihre Auswirkungen auf die Waldstruktur. Ihr Ziel: die erste mechanistische Darstellung von Lianen in Vegetationsmodellen zu erstellen. „Mit dieser Arbeit wollten wir wichtige Erkenntnisse darüber gewinnen, wie Lianen die Kohlenstoffdioxidaufnahme tropischer Wälder beeinflussen“, erklärt Verbeeck. „Zudem wollten wir herausfinden, inwiefern Lianen zur vertikalen Struktur des Laubdaches beitragen.“ Laut Verbeeck gelang es den Forschenden, einen funktionellen Pflanzentyp der Lianen zu entwickeln und ihn in zwei Vegetationsmodelle zu integrieren. „Mit diesen Modellen können wir die Rolle von Lianen in älteren und in jüngeren Tropenwäldern in Bezug auf Kohlenstoffdioxidvorräte und -flüsse darstellen“, fügt er hinzu. „Dies wird als Vorlage für andere Modellgruppen dienen, die Lianenmodelle entwickeln möchten.“ Die Forschungsgruppe konnte zudem wichtige neue Erkenntnisse über die unter- und oberirdische Konkurrenz zwischen Lianen und Bäumen gewinnen. „Unsere Ergebnisse aus Französisch-Guayana hinterfragten die langjährige Hypothese der tief verwurzelten Lianen“, beschreibt Verbeeck. „Wir haben bereits mehrere Folgestudien zu diesem Thema geplant.“
Ein bedeutender Beitrag
Zusätzlich zu diesen wissenschaftlichen Entdeckungen leistete das Projektteam, dem Postdocs, Doktorandinnen und Doktoranden sowie Masterstudierende angehörten, einen wesentlichen Beitrag zur vorhandenen wissenschaftlichen Literatur. „Zum Beispiel fanden wir erhebliche Unterschiede in den Funktionsmerkmalen der Lianen – ein Ergebnis, das unseren ursprünglichen Plan, alle Lianenarten zu einem funktionellen Pflanzentyp zusammenzufassen, in Frage stellte“, erklärt Verbeeck. „Wir konnten zudem zum Kenntnisstand der wissenschaftlichen Gemeinschaft über Lianen beitragen, insbesondere im Hinblick auf ihre effiziente Wassernutzung und ihr reichhaltiges Vorkommen in verschiedenen Sukzessionsstadien des Waldes.“ Das TREECLIMBERS-Team habe, so Verbeeck, mehrere Folgeprojekte in Arbeit. Sie arbeiteten auch daran, mit anderen Forschungsteams, die dem Beispiel des TREECLIMBERS-Projekts folgen, einen internationalen Lianen-Modellierungsworkshop zu organisieren.
Schlüsselbegriffe
TREECLIMBERS, Lianen, tropische Wälder, Klimawandel, Kohlenstoffdioxid, Treibhausgas