Die Alpen und das CO2-Problem
Biologische Perspektiven
Published in 1998
Book
Paperback/Softback
138 pages
978-3-7281-2587-3 (ISBN)
Description
In diesem Band werden mögliche direkte Auswirkungen von erhöhtem CO2 auf die Pflanzendecke der Alpen vorgestellt. Es geht hier also nicht um den Problemkreis "erhöhter Treibhauseffekt", sondern um die Frage, ob das vermehrte CO2-Angebot in der Luft über Photosynthese und Wachstumseinflüsse die Stabilität von Ökosystemen im Gebirge unmittelbar verändern kann. Auch die Frage einer vermehrten biologischen Kohlenstoffbindung zur Entlastung der Atmosphäre wird behandelt.
Im ersten Abschnitt wird das CO2-Problem aus biologischer Sicht erklärt und die biologische CO2-Forschung in der Schweiz vorgestellt. Die Untersuchungsobjekte der Abschnitte 2 und 3 sind ein natürlicher Alpenrasen in 2500 m Höhe und Modellbestände von Fichtenjungwuchs aus dem Bergwald im Klimasimulator, wobei den Pflanzen über 3 bis 4 Jahre eine gegenüber heute verdoppelte CO2-Konzentration angeboten wurde.
Weder der Alpenrasen noch die Jungbäume aus dem Bergwald zeigten eine Wachstumsreaktion: CO2-Erhöhung alleine bewirkt in diesen Lebensräumen vermutlich nicht die oft vorhergesagte Wachstumsförderung; die Systeme scheinen heute schon CO2-gesättigt. Allerdings kommt es zu Veränderungen im Pflanzengewebe, die mehrheitlich ökologisch ungünstig einzustufen sind (z.B. verminderter Eiweissgehalt). Die Blattflächenentwicklung wird eher gehemmt, was in einem Wald dem konkurrierenden Unterwuchs zugute kommen dürfte. Niedrige Temperaturen, genetisch bedingtes langsameres Wachstum und teilweise auch geringes Nährstoffangebot verhindern, dass eine CO2-Erhöhung unter natürlichen Wachstumsbedingungen einen Düngeeffekt hat.>/P>
Hingegen dürften die ungleichen Reaktionen der Pflanzenarten langfristig zu einer Veränderung in den Artengemeinschaften führen. Die bisherige und zukünftige Erhöhung des CO2-Gehaltes in der Atmosphäre beeinflusst die Biodiversität. Diese Vorgänge laufen jedoch sehr langsam ab.
Im ersten Abschnitt wird das CO2-Problem aus biologischer Sicht erklärt und die biologische CO2-Forschung in der Schweiz vorgestellt. Die Untersuchungsobjekte der Abschnitte 2 und 3 sind ein natürlicher Alpenrasen in 2500 m Höhe und Modellbestände von Fichtenjungwuchs aus dem Bergwald im Klimasimulator, wobei den Pflanzen über 3 bis 4 Jahre eine gegenüber heute verdoppelte CO2-Konzentration angeboten wurde.
Weder der Alpenrasen noch die Jungbäume aus dem Bergwald zeigten eine Wachstumsreaktion: CO2-Erhöhung alleine bewirkt in diesen Lebensräumen vermutlich nicht die oft vorhergesagte Wachstumsförderung; die Systeme scheinen heute schon CO2-gesättigt. Allerdings kommt es zu Veränderungen im Pflanzengewebe, die mehrheitlich ökologisch ungünstig einzustufen sind (z.B. verminderter Eiweissgehalt). Die Blattflächenentwicklung wird eher gehemmt, was in einem Wald dem konkurrierenden Unterwuchs zugute kommen dürfte. Niedrige Temperaturen, genetisch bedingtes langsameres Wachstum und teilweise auch geringes Nährstoffangebot verhindern, dass eine CO2-Erhöhung unter natürlichen Wachstumsbedingungen einen Düngeeffekt hat.>/P>
Hingegen dürften die ungleichen Reaktionen der Pflanzenarten langfristig zu einer Veränderung in den Artengemeinschaften führen. Die bisherige und zukünftige Erhöhung des CO2-Gehaltes in der Atmosphäre beeinflusst die Biodiversität. Diese Vorgänge laufen jedoch sehr langsam ab.
More details
Content
Die Alpen und das CO2-Problem
Vorwort der Autoren
Dank
CO2 - ein Risikofaktor (Ch. Körner)
1. Hat die Schweiz ein CO2-Problem?
1.1. Gesicherte Fakten
1.2. Noch unsichere Annahmen
2. CO2 - ein Ökosystem-Risiko?
3. Die CO2-Wirkung auf Ökosysteme - ein internationales Forschungsthema
4. Bisherige Resultate der biologischen CO2-Forschung
5. Grundsätzliche Unterschiede zwischen stark gestörten und natürlichen Systemen
6. CO2-Erhöhung ist ein Biodiversitätsproblem
7. Schweizerische CO2-Forschung
7.1. Graslandprojekte
7.2. Forstökologische Projekte
8. Der vorliegende Forschungsbericht
Weiterführende Literatur
Alpenrasen unter erhöhtem CO2 (Ch. Körner, M. Diemer, B. Schäppi)
1. Sind Gebirgspflanzen besonders sensibel auf CO2-Erhöhung?
2. Experimentelle Voraussetzungen
2.1. Das Versuchsgelände
2.2. Die Lebensbedingungen eines alpinen Seggenrasens
2.3. Versuchseinrichtung zur Simulation zukünftiger CO2-Konzentrationen im Gebirge
2.4. Untersuchungsmethoden
3. Resultate
3.1. Steigt die Photosynthese bei erhöhtem CO2-Angebot?
3.2. Wachsen Gebirgspflanzen unter erhöhtem CO2 besser?
3.3. Wachstumsreaktionen der einzelnen Pfanzenarten
3.4. Einflüsse von erhöhtem CO2 auf das Bodenleben
3.5. Einflüsse auf die Gewebequalität von Pflanzen
3.6. Blühverhalten und Samenproduktion
3.7. Wasserhaushalt
4. Schlussfolgerungen
Literatur zu diesem Thema
Pflanzen des Bergwaldes unter erhöhtem CO2
(S. Hättenschwiler, F. Schweingruber, Ch. Körner)
1. Vom Modell-Wäldchen zum Schweizer "Säuliwiler Wald"?
2. Die Konstruktion der Modell-Ökosysteme
2.1. Versuchspflanzen
2.2. Waldboden
2.3. Aufbau der neun "Modell-Wäldchen"
2.4. Entlebucher Klima in Basel
2.5. Statistische Analysen
2.6. Referenzstandort im Entlebuch
3. Der Unterwuchs wird gefördert
3.1. Funktion und Qualität der Blättert
3.2. Mehr Blätter - stärkere Konkurrenz für Bäume?
3.3. Stärkeres Wachstum
3.4. Bedeutung der gefundenen Effekte
4. Fichte: Photosynthese und Atmung
4.1. Nadeln: Verbesserte Kohlenstoffbilanz
4.2. Vom Zweig zum Modell-Ökosystem 95
5. Wachstum der Fichten
5.1. Verändern sich Nadelmenge und Zweiglänge mit erhöhtem CO2 und N-Eintrag?
5.2. Ist in Zukunft mit einem grösseren Stammholzzuwachs zu rechnen?
5.3. Der Massenzuwachs der Fichten
6. Jahrringe und Holzqualität
6.1. Wird das Holz dichter?
6.2. Ist Lignin für die Veränderungen der Holzdichte verantwortlich?
6.3. Was bedeuten die beobachteten Veränderungen der Holzqualität?
6.4. Jahrringentstehung: ein Ausblick
7. Wie reagieren Raupen auf die Veränderung ihres Futters?
7.1. Die Nonne gilt als Nadelbaumschädling
7.2. Langsameres Wachstum der Raupen unter erhöhtem CO2
7.3. Die Raupen verwerten den Stickstoff des schlechteren Futters besser
7.4. Könnte sich der Schädlingsbefall von Fichtenwälder in Zukunft verändern?
8. Literaturzitate
Vorwort der Autoren
Dank
CO2 - ein Risikofaktor (Ch. Körner)
1. Hat die Schweiz ein CO2-Problem?
1.1. Gesicherte Fakten
1.2. Noch unsichere Annahmen
2. CO2 - ein Ökosystem-Risiko?
3. Die CO2-Wirkung auf Ökosysteme - ein internationales Forschungsthema
4. Bisherige Resultate der biologischen CO2-Forschung
5. Grundsätzliche Unterschiede zwischen stark gestörten und natürlichen Systemen
6. CO2-Erhöhung ist ein Biodiversitätsproblem
7. Schweizerische CO2-Forschung
7.1. Graslandprojekte
7.2. Forstökologische Projekte
8. Der vorliegende Forschungsbericht
Weiterführende Literatur
Alpenrasen unter erhöhtem CO2 (Ch. Körner, M. Diemer, B. Schäppi)
1. Sind Gebirgspflanzen besonders sensibel auf CO2-Erhöhung?
2. Experimentelle Voraussetzungen
2.1. Das Versuchsgelände
2.2. Die Lebensbedingungen eines alpinen Seggenrasens
2.3. Versuchseinrichtung zur Simulation zukünftiger CO2-Konzentrationen im Gebirge
2.4. Untersuchungsmethoden
3. Resultate
3.1. Steigt die Photosynthese bei erhöhtem CO2-Angebot?
3.2. Wachsen Gebirgspflanzen unter erhöhtem CO2 besser?
3.3. Wachstumsreaktionen der einzelnen Pfanzenarten
3.4. Einflüsse von erhöhtem CO2 auf das Bodenleben
3.5. Einflüsse auf die Gewebequalität von Pflanzen
3.6. Blühverhalten und Samenproduktion
3.7. Wasserhaushalt
4. Schlussfolgerungen
Literatur zu diesem Thema
Pflanzen des Bergwaldes unter erhöhtem CO2
(S. Hättenschwiler, F. Schweingruber, Ch. Körner)
1. Vom Modell-Wäldchen zum Schweizer "Säuliwiler Wald"?
2. Die Konstruktion der Modell-Ökosysteme
2.1. Versuchspflanzen
2.2. Waldboden
2.3. Aufbau der neun "Modell-Wäldchen"
2.4. Entlebucher Klima in Basel
2.5. Statistische Analysen
2.6. Referenzstandort im Entlebuch
3. Der Unterwuchs wird gefördert
3.1. Funktion und Qualität der Blättert
3.2. Mehr Blätter - stärkere Konkurrenz für Bäume?
3.3. Stärkeres Wachstum
3.4. Bedeutung der gefundenen Effekte
4. Fichte: Photosynthese und Atmung
4.1. Nadeln: Verbesserte Kohlenstoffbilanz
4.2. Vom Zweig zum Modell-Ökosystem 95
5. Wachstum der Fichten
5.1. Verändern sich Nadelmenge und Zweiglänge mit erhöhtem CO2 und N-Eintrag?
5.2. Ist in Zukunft mit einem grösseren Stammholzzuwachs zu rechnen?
5.3. Der Massenzuwachs der Fichten
6. Jahrringe und Holzqualität
6.1. Wird das Holz dichter?
6.2. Ist Lignin für die Veränderungen der Holzdichte verantwortlich?
6.3. Was bedeuten die beobachteten Veränderungen der Holzqualität?
6.4. Jahrringentstehung: ein Ausblick
7. Wie reagieren Raupen auf die Veränderung ihres Futters?
7.1. Die Nonne gilt als Nadelbaumschädling
7.2. Langsameres Wachstum der Raupen unter erhöhtem CO2
7.3. Die Raupen verwerten den Stickstoff des schlechteren Futters besser
7.4. Könnte sich der Schädlingsbefall von Fichtenwälder in Zukunft verändern?
8. Literaturzitate