Untersuchungen zur Klimavariabilität auf dem Tibetischen Plateau ...

3 Theoretische Grundlagen
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3.4.1 Der δ 18 O-Quellwert
Die Wasserversorgung von Gehölzen erfolgt fast ausnahmslos über ein meist gut
entwickeltes, leistungsfähiges Wurzelsystem. Nur ein untergeordneter Anteil des
Wasserbedarfs der Pflanze wird durch die Aufnahme von Wasser durch oberirdische Organe
abgedeckt. Der entscheidende Impuls für die Wasseraufnahme durch die Wurzeln geht vom
Wasserverlust durch die Transpiration der Baumkrone aus. Hierbei entsteht ein
Wasserpotentialgefälle von den Wurzeln zu den Blättern/Nadeln, das zu einem Unterdruck in
den wasserleitenden Kapillaren des Xylems führt. Dadurch resultiert eine
Saugspannungsdifferenz, die einen Wassereintritt in die Wurzel zur Folge hat (LYR et al.
1992).
Das den Bäumen zur Verfügung stehende Wasserreservoir im Boden setzt sich, je nach
Standort, unterschiedlich zusammen (Abbildung 10). So kann das aufgenommene Wasser
direkt und kurzfristig durch den Niederschlag gespeist, als mittelfristig gespeichertes Bodenoder
Stauwasser vorhanden, oder als langfristiger Grundwasserspiegel im Boden und
angrenzenden Gestein verfügbar sein (SCHEFFER & SCHACHTSCHABEL 2002). Hinsichtlich
ihrer isotopischen Zusammensetzung variieren diese Pools zum Teil erheblich. Während das
Bodenwasser ein gedämpftes, aber noch immer saisonal geprägtes Niederschlagssignal
beinhaltet, stellt der Isotopenwert des Grundwassers einen über einen längeren Zeitraum
integrierten Mittelwert der Niederschlagsverhältnisse an einem Standort dar (SIEGENTHALER
& OESCHGER 1980; SAURER et al. 1995; HELLE & SCHLESER 2004). Je nach artspezifischer
und durch die Standortsverhältnisse modifizierter Wurzeltiefe können so von den Pflanzen
unterschiedliche Wasserstockwerke und Pools angezapft werden, so dass das Xylemwasser im
Grunde einen Mittelwert dieser unterschiedlichen Reservoirs repräsentiert (EHLERINGER et al.
1991; EHLERINGER & DAWSON 1992).
Da die im Rahmen dieser Arbeit untersuchten Standorte durchgehend durch eine starke
Hangneigung und wasserdurchlässiges Substrat charakterisiert sind, kann eine
Wasserversorgung der Bäume mit Grundwasser weitestgehend ausgeschlossen werden und
die Abhängigkeit des Wasserhaushalts vom Niederschlag tritt in den Vordergrund. Von
großer Bedeutung hinsichtlich der Interpretation von 18 O-Variationen in Jahrringen ist daher
die isotopische Zusammensetzung des Niederschlagwassers. Aus diesem Grunde sollen in
einer kurzen Übersicht die grundlegenden Einflussfaktoren auf die
Isotopenfraktionierungsprozesse im hydrologischen Kreislauf dargelegt werden.
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