Bäume als Indikatoren für die urbane Wärmeinsel (BIWi)
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das von der DFG geförderte Projekt "Bäume als Indikatoren für die urbane Wärmeinsel (BIWi)" hatte zum Inhalt Chronologien von Jahrringbreitenserien (JRBC) in Berlin darauf hin zu untersuchen, ob sich in den JRBC unterschiedlicher Standorte in Berlin der Grad der Urbanisierung und damit ein Signal für die im Laufe der Zeit sich entwickelnden städtischen Wärmeinsel (Urban Heat Island, UHI) findet. Das Projekt war als Vorstudie mit einer Laufzeit von einem Jahr konzipiert. Hierfür wurden im Stadtgebiet Berlin, und zwar in Neukölln und im Köpenicker Forst, 17 JRBC erarbeitet, die acht Baumarten (europäische Lärche, Waldkiefer, Douglasie, Rotbuche, Gemeine Esche, Winterlinde, Stieleiche und Traubeneiche) repräsentieren und unterschiedlichen Einflüssen der städtischen Wärmeinsel unterliegen. Aus dem Berliner Umland wurden darüber hinaus fünf JRBC zu drei Baumarten (Rotbuche, Waldkiefer und Eiche) aus vom GFZ Potsdam zur Verfügung gestellten Datenbeständen zusammengestellt. Zunächst wurden die JRBC durch Berechnung von Quotienten gegen die jeweiligen fünfjährigen gewichteten Gleitmittel indexiert, wodurch die interannuellen Schwankungen betont werden. Die indexierten JRBC wurden für das vorangehende wie das aktuelle Jahr mit Monats- bzw. Saisonmittel der Wetterstation Berlin-Dahlem bezüglich Lufttemperatur, Niederschlag und dem aus diesen Zeitserien abgeleiteten de Martonne-Trockenindex korreliert. Es zeigt sich insbesondere für die Laubbaumarten hochsignifikante negative Korrelationen zur Juni- und Sommertemperatur. Gegenüber dem Niederschlag und dem Trockenindex ergeben sich für die vier oben bereits genannten Laubholzarten überdies positive und hoch signifikante Korrelationen im Sommer und Juni. Zudem bemerkenswert sind signifikante positive Korrelationen der Waldkiefer zur Temperatur der Monate Februar und März sowie im Winter und Frühling. Die Befunde zu den Laubhölzern werden als Sommer-, die zu den Kiefern als Wintersignal interpretiert. Die ebenfalls untersuchten Linden hingegen zeigen dieses Sommersignal in nur deutlich abgeschwächter und nicht signifikanter Form. Darüber hinaus gelang es nachzuweisen, dass die signifikanten Korrelationen mit der sommerlichen Trockenheit bei Eiche und Buche mit dem Grad der Urbanisierung, hier mit der Kombination aus versiegelter Fläche und Gebäudeanteil ansteigen, und dass auch diese Beziehung im statistischen Sinne hochsignifikant ist. Diese Beziehung wird am deutlichsten für die Betrachtung des urbanen Einflusses in einem Radius von 1000 bis 2000 m um den Standort der jeweiligen JRBC. Damit konnte gezeigt werden, dass JRBC von Stadtbäumen in der Lage sind, die Urbanisierung und damit mittelbar auch die raumzeitliche Entwicklung der UHI zu dokumentieren. Von besonderem Interesse ist, dass im Falle der Beziehungen zu den Temperaturen im Juni nicht nur der Gesamtzusammenhang zwischen Urbanisierung und der Reaktion der Bäume auf Klimasignale hochsignifikant ist, sondern auch alle untersuchten Standortbeziehungen, d.h. die Korrelationen zwischen der Junitemperatur und JRBC an allen Standorten dieses Signifikanzniveau übersteigen. Damit ist ein Zusammenhang gefunden, der mit hoher statistischer Sicherheit eine Berechnung von Intensitäten der UHI aus Jahrringen über deren Korrelation zur Juni- bzw. Sommertemperatur ermöglicht. Die Laubholzarten Buche, Esche, Stieleiche und Traubeneiche stellten sich als aussichtsreiche Kandidaten zur Berechnung der sommerlichen UHI heraus.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2017): Trees as Indicators of the Urban Heat Island (UHI). 36. Jahrestagung des AK Klima, 27.-29. Oktober 2017, Rauischholzhausen, Tagungsband S. 63
Schneider, S., S. Elsholz, B. Neuwirth, I. Heinrich, C. Schneider
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(2018): Bäume als Indikatoren von städtischen Wärmeinseln - Auswirkungen in Berlin. 8. REKLIM Regionalkonferenz, 25. September 2018, Potsdam
Heinrich, I., S. Schneider, S. Elsholz, D. Balanzategui, B. Neuwirth, C. Schneider
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(2018): Climate-Growth Relations of Trees affected by the Urban Heat Island in Berlin. TERENO International Conference 2018, 08.-12. Oktober 2018, Berlin
Schneider, S., S. Elsholz, B. Neuwirth, I. Heinrich, D. Balanzategui, C. Schneider
