Lehrforschungsprojekt: preFALL

Projektleitung: Prof. Dr. Beate Michalzik & Florian Achilles

Projektbearbeitung: Florian Achilles,  Studierende im Modul GEOG 332 (WS 2022/23; WS 2023/24; WS 2024/25)

Laufzeit: seit 10/2022

Mittelgeber: Haushalt

Forschungsschwerpunkt: Stoffkreisläufe und Ökosystemprozesse

Inhalt:
Im Rahmen eines Lehrforschungsprojektes werden in einem Streumanipulationsexperiment in einem Kiefern-Fichten-Forst in Ostthüringen die Auswirkungen von simuliertem Trockenstress- und Borkenkäferinduziertem vorzeitigen Fichtennadelabwurf auf Stoffkreisläufe im Waldboden und ihrer Veränderung nach Bodenfeuern untersucht.

Im Zuge des weltweiten Klimawandels treten vermehrt in Deutschland Wetterextreme auf, die zu Störungen in den verschiedensten Ökosystemen führen. In diesem Zusammenhang sind auch Wälder mit vielfältigen Problemen konfrontiert, welche als ineinandergreifende Störungsereignisse (Trockenheit, Vegetationsfeuer und Borkenkäferbefall) unter anderem Auswirkungen auf Ökosystemeigenschaften und -dienstleistungen haben. Die Wälder im Bundesland Thüringen waren in den vergangenen Jahren mehrfach phasenweise stark von Trockenheit betroffen. Besonders anfällig für Trockenstress waren hierbei Fichtenforste, deren Hauptbaumart, die Gemeine Fichte (Picea abies), natürlicherweise an ein feuchtes und kühles Klima angepasst ist.

Trockenstress tritt auf, wenn Bäume nicht ausreichend Wasser erhalten, um ihre normalen physiologischen Funktionen aufrechtzuerhalten. Die durch längere Trockenperioden reduzierte Wasserverfügbarkeit im Boden führt dabei letztlich zu einer Schwächung betroffener Bäume und macht sie anfälliger für verschiedene Krankheiten und Forstschädlinge, darunter auch für Borkenkäferarten (Buchdrucker - Ips typographus und Kupferstecher - Pityogenes chalcographus). Klimaänderungsinduziert durch eine Zunahme der Jahresdurchschnittstemperatur und einer Zunahme von Frühjahrs- und Sommertrockenheiten, kommt es in letzter Zeit häufiger zu Insektenmassenvermehrungen. In ihrem Lebenszyklus als Pioniere im Abbau geschwächter Bäume, befallen Borkenkäfer Fichten und graben Gänge im Holz des Baumes zur Fortpflanzung. Anders als gesunde Bäume, können trockenheitsgestresste Individuen jedoch kaum mehr eindringende Borkenkäfer abwehren, da sie in ihrem Harzfluss stark eingeschränkt sind. Dies ermöglicht es den Borkenkäfern, sich nahezu ungehindert zu vermehren. Die Anlage von Fraßgängen im Bast des Baumes durchtrennt dabei essentielle Wasserleitungsbahnen im Holz, was zum Absterben des gesamten Baumes führt.