Im Angesicht von Wasserlimitierung: Hydraulische Strategien von Baumarten der semiariden Subtropen und ihre intraspezifische Variation entlang eines Niederschlagsgradienten

• Antragstellerin: Dr. Martyna Kotowska
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Pflanzen und Ökosysteme ; Pflanzenphysiologie
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 467626501

Die Verbreitung von Bäumen entlang Gradienten der Saisonalität und des Niederschlags wird entscheidend durch ihre Trockenheitsempfindlichkeit geprägt d.h. ihre Fähigkeit, die Ressource Wasser effizient zu nutzen und Trockenstress zu widerstehen. Bäumen haben eine Vielzahl von Strategien entwickelt, um Engpässe in der Wasserverfügbarkeit zu bewältigen – insbesondere in Habitaten mit unregelmäßiger Wasserversorgung wie saisonalen Trockenwäldern. Der größte zusammenhängende Trockenwald der Welt ist der südamerikanische Chaco, der durch die Intensivierung der Weide- und Landwirtschaftspraktiken unter Fragmentierung leidet und durch veränderte Niederschlagsmuster und steigende Temperaturen weiter bedroht ist. Daher ist es relevant, die Anfälligkeit von Schlüsselarten dieses Ökosystems zu quantifizieren und ihre hydraulischen Strategien zu definieren, die in direktem Zusammenhang mit physiologischen Prozessen stehen, um und ein nachhaltiges Landnutzungsmanagement zu ermöglichen.Die Produktivität und Trockenheitsanfälligkeit von Bäumen wurden bereits mit strukturellen und morphologischen Merkmalen sowie anatomischen Eigenschaften des Wassertransportsystems in Verbindung gebracht. Dennoch wurden bisher selten Studien an subtropischen Bäumen entlang von Umweltgradienten durchgeführt, die physiologische Merkmale in Kombination mit hydraulischen Messungen in einem evolutionären Kontext integrieren. Unser derzeitiges Wissen basiert hauptsächlich auf in gemäßigten Breiten beobachteten Mustern, und vernachlässigt häufig die Variabilität innerhalb der Arten. In Zusammenarbeit mit argentinischen Wissenschaftlern sollen vier dominante Baumarten der semi-ariden Wälder in der Gran Chaco Region über einen Niederschlagsgradienten von 450 bis 1400 mm Jahresniederschlag erforscht werden. Durch Messungen einer Vielzahl relevanter morphologischer (Blattmorphologie, Morphologie der Hoftüpfel), physiologischer (photosynthetische Aktivität, Wassernutzungseffizienz), anatomischer (Gefäßdimensionen, Holzdichte) und hydraulischer Variablen (potenzielle Leitfähigkeit, Wasseraufnahmetiefe), werden die Beziehung zwischen dem Wasserleitungssystem und der Produktivität analysiert um die hydraulische Anfälligkeit dieser wichtigen Arten zu charakterisieren. Zudem wird anhand etablierter Nachkommenversuche für die Baumart Prosopis alba untersucht, inwieweit die Variabilität ausgewählter Merkmale mit phänotypischer Plastizität oder lokaler Anpassung zwischen den verschiedenen Provenienzen in Verbindung gebracht werden kann. Durch die Einbeziehung der Wachstumsleistung verschiedener P. alba Provenienzen kann deren Eignung für potenzielle Wiederaufforstungsmaßnahmen bewertet werden. Das Projekt wird unser Verständnis der physiologischen Folgen von Niederschlagsreduzierung für dominante Trockenwaldbaumarten sowie der Wechselwirkungen zwischen hydraulischer Effizienz und Produktivität verbessern und das Anpassungspotential der Arten an zunehmende Trockenheit bewerten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Argentinien
• Kooperationspartnerin: Professorin Dr. Maria Elena Fernández