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25.10.2016

Bäume können sich an eine vergangene Trockenheit erinnern

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Pflanzen atmen durch winzige Poren - sogennante Spaltöffnungen oder Stomata (Einzahl: Stoma) -, die sich schliessen, wenn es zu warm oder zu trocken ist. Der Spalt in der Mitte des Fotos ist ein Stoma eines Rosenblatts. 
Foto: plantsurfer/Wikipedia
 
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In diesen Glaskammern experimentieren WSL-Forschende, wie Bäumchen auf Trockenheit reagieren. 
 
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Der WSL-Forscher Matthias Arend untersucht junge Buchen in einer der Glaskammern der WSL. Hier haben die Wissenschaftler die Bäume einer simulierten Sommertrockenheit ausgesetzt.
 
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Wer hätte das den Pflanzen zugetraut? Sie können sich an vergangene Trockenzeiten erinnern, in denen sie Durst und Hunger leiden mussten, haben WSL-Forscher herausgefunden. Und das ganz ohne Gehirn! 

Wenn es länger heiss und trocken ist, haben Bäume nicht nur Durst, weil sie kein Wasser aus dem Boden aufnehmen können, sondern auch Hunger. In den Blättern haben sie nämlich winzige Öffnungen, durch die sie das Gas Kohlendioxid (CO2) aus der Luft aufnehmen. Daraus stellen sie mit Hilfe von Licht Zucker für ihre Ernährung her, was Photosynthese genannt wird. Weil aber durch diese sogenannten Spaltöffnungen auch Wasser verdampft, machen die Bäume sie bei Trockenheit zu. Dann können sie aber auch weniger Zucker produzieren, den sie zum Wachsen brauchen. 

 An der WSL wollten die Biologen wissen, wie Bäume auf so eine Hunger- und Durstzeit reagieren. Sie liessen junge Buchen in Glaskammern mit einem Durchmesser von zweieinhalb Metern heranwachsen. Für das Experiment bekamen manche Kammern über den Sommer nur wenig Wasser, andere genug. Das war die Kontrollgruppe. Im Herbst bekamen dann alle Kammern wieder reichlich Wasser.

Erinnerung an magere Zeiten

Über das Resultat staunten die Forscher nicht schlecht: Die Buchen mit der Sommertrockenheit schienen eine Erinnerung an die magere Zeit zu haben. Im Herbst legten sie nämlich noch einen Zahn zu und nahmen deutlich mehr CO2 aus der Luft auf, um daraus Zucker zu machen, als jene Buchen, die einen feuchten Sommer gehabt hatten. "Die Pflanzen 'fressen' sich nach einer Hungerphase sozusagen wieder voll", erklärt der Baumphysiologe Arthur Gessler diese Beobachtung.

Die WSL-Wissenschaftler nennen das ein "ökologisches Gedächtnis" der Pflanzen. Wie es funktioniert, wissen sie noch nicht so genau. Das Geheimnis liegt vermutlich in den Wurzeln, denn die benötigen am meisten Zucker. Es muss ein Signal von den Wurzeln geben, das den Blättern sagt: "Schickt uns mehr Zucker!" Die Blätter machen dann die Spaltöffnungen weit auf. So können die Pflanzen vermutlich Schäden durch die Trockenheit möglichst gering halten. Ganz schön clever – auch ohne Gehirn!

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