VPDrought

Der Verdunstungsgrad (Dampfdruckdefizit, auf Englisch «vapor pressure deficit» oder VPD) ist ein wichtiger Faktor, der die Transpiration von Pflanzen beeinflusst. Das VPD hat im Zusammenhang mit der globalen Erwärmung in den letzten Jahrzehnten weltweit zugenommen und kann stark vereinfacht als «atmosphärische Trockenheit» bezeichnet werden.

Welche Folgen diese atmosphärische Trockenheit im Vergleich zur Bodentrockenheit hat, wollen wir mit einer Versuchsanordnung auf der Gewebe- über die Baum- bis zur Ökosystemebene untersuchen. Unser Ziel ist es, das weltweit erste Experiment zur Manipulation der Luft- und Bodenfeuchtigkeit in einem ausgewachsenen natürlichen Wald durchzuführen.

Unter den Baumkronen von ausgewachsenen Bäumen werden wir mithilfe von Regendächern die Bodentrockenheit erhöhen. Innerhalb der Baumkronen erhöht ein Befeuchtungssystem die Luftfeuchtigkeit und reduziert damit das VPD.

Diese zusätzlichen Installationen ergänzen das Langzeit-Bewässerungsexperiment Pfynwald in einem Walliser Föhrenwald (siehe Karte). Hier werden seit 2003 die Auswirkungen von erhöhter Bodentrockenheit untersucht. Der Standort verfügt über umfangreiche Datenreihen von mehr als 120 Messgrössen, die auf Gewebe-, Baum- und Ökosystemebene gesammelt wurden.

Das Projekt VPDrought ergänzt das bestehende Sprinkler-Bewässerungssystem, das die Bodenfeuchte erhöht, mit einer Hochdruck-Luftbefeuchtungsanlage. Mit sechs Düsenfeldern, die im Bereich der Baumkronen installiert werden und Wasserdampf abgeben, soll das Dampfdruckdefizit gezielt um 20 bis 30 Prozent gesenkt werden.

Zusätzlich wird der Niederschlag mithilfe von sechs Regendächern um ca. 50 Prozent reduziert.

Die Kombination von erhöhter Bodentrockenheit und einer experimentellen Manipulation des VPD in einem ausgewachsenen Wald ist weltweit einzigartig. Eine solche Testplattform für empirische Studien ist dringend notwendig, um die Mechanismen der Auswirkungen des Klimawandels auf Wälder der gemässigten Zonen zu untersuchen.

Die Entflechtung der Auswirkungen von VPD von denen anderer Faktoren wie Hitze und Trockenheit ist eine neue Herausforderung für Forschende weltweit. Genau dies ist das Ziel eines anderen, verwandten Projekts, das von Prof. Charlotte Grossiord an vier Standorten in der Schweiz durchgeführt und in diesem Video vorgestellt wird.