Untersuchung der Aufnahme und Translokation von C und N in ...

Methoden zur Untersuchung der Auswirkung erhöhter [CO2] auf Bäume 7
Ein großer Vorteil, der mit dem kontrollierten und relativ geringen Luftdurchsatz verbunden
ist, besteht darin, daß die Atmosphäre in der Klimakammer isotopisch markiert und so die
Translokation des aufgenommenen Kohlenstoffs verfolgt werden kann (Kap. 1.1). Dieser Ansatz
wurde in der vorliegenden Arbeit verfolgt.
2.2.3 Branch-bags
Um die Auswirkungen von erhöhter [CO2] auf ausgewachsene Bäume bei vertretbaren Kosten
zu untersuchen, wurden branch-bag-Experimente durchgeführt (DUFRÊNE et al. 1993),
(ROBERNTZ & LINDER 1999). Dabei werden einzelne Äste ausgewachsener Bäume in PVC-
Folien eingehüllt und mit CO2 begast. Basierend auf der Hypothese der Astautonomie (SPRUGEL
et al. 1991) wird davon ausgegangen, daß ausgewachsene Äste relativ autonom in ihrem Kohlenstoffhaushalt
sind und die CO2-Effekte des Astes auf den gesamten Baum hochgerechnet werden
können.
Der Vorteil dieser Methode liegt darin, daß die Auswirkung erhöhter CO2-Konzentrationen auf den C-Haushalt, z. B. unter verschiedenen Nährstoffbedingungen, an ausgewachsenen Bäumen
untersucht werden kann.
Nachteile sind zum einen die Probleme der Klimakontrolle, wie sie auch bei OTCs auftreten
(verringerte Lichteinstrahlung, Temperaturerhöhung), zum anderen stellt der Baum eine große
Senke für C bzw. Quelle für Nährstoffe dar, so daß Budgetrechnungen oder die Erfassung von
Nährstoffinteraktionen nicht möglich sind. Außerdem bedarf es weiterer Untersuchungen, inwieweit
die zentrale Hypothese der Astautonomie tatsächlich gültig ist. SCHLESER (1992) hat
durch Messung der natürlichen δ 13 C-Werte gezeigt, daß untere Äste z. T. mit Zuckern aus den
oberen Ästen zur Cellulosesynthese versorgt werden, was der Hypothese der Astautonomie widersprechen
würde.
2.2.4 Free air carbon enrichment (FACE)
Die eleganteste Methode der Bestimmung von CO2-Effekten auf Bäume ist das Free-Air-
Carbon-Enrichment Experiment (FACE) (HENDREY et al. 1999), bei dem die Begasung mit CO2 ohne jede Art von Einschließung der Bäume erreicht wird. Dabei wird das CO2 über kreisförmig
angeordnete Düsen je nach Windrichtung über die Begasungsfläche geblasen und über CO2- Meßstationen innerhalb der Begasungsfläche kontrolliert. Zwar liegt der CO2-Verbrauch pro Kubikmeter
begastem Raum in ähnlichen Größenordnungen wie bei OTC, allerdings ist die begaste
Fläche wesentlich größer und der absolute CO2-Verbrauch dadurch sehr hoch.