Forschende entschlüsseln das Alter feiner Baumwurzeln

Forschende der WSL haben eine neue Methode entdeckt, um das Alter und Wachstum feinster Baumwurzeln zu bestimmen. Die Ergebnisse einer kürzlich in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlichten Studie zeigen, dass dünne Baumwurzeln deutlich weniger alt werden als bislang angenommen. Sie werden nämlich nur wenige Jahre und nicht etwa zehn Jahre alt.

Mittels Dünnschnitten von weniger als zwei Millimeter dicken Wurzeln identifizierten WSL-Forschende die Jahrringe von mehreren hundert Wurzeln von Fichten (Picea abies), Föhren (Pinus sylvestris), Buchen (Fagus sylvatica) und Zwergbirken (Betula nana). Auf diese Weise konnten sie bestimmen, wie alt die feinen Wurzeln waren. Diese stammten von Bäumen aus der Schweiz, Deutschland, Schweden und Russland.

Das Alter dieser feinen Baumwurzeln bestimmten die Forschenden nicht nur anhand ihrer Jahrringe, sondern auch mit Hilfe der Radiocarbon-Methode. Die dabei verwendete Kohlenstoffvariante ¹⁴C bestimmt den Zeitpunkt, wann der Kohlenstoff, aus dem die Wurzeln überwiegend bestehen, von der Atmosphäre über die Photosynthese in die Pflanzen gelangt. Bisher war kaum bekannt, wie schnell feine Wurzeln überhaupt wachsen, wann sie wieder absterben, und wie sie auf Umweltstress wie Trockenheit reagieren.

Die Radiocarbon-Methode ergab, dass die Wurzeln im Durchschnitt um etwa zehn Jahre älter eingeschätzt wurden als mittels Jahrringanalyse. "Aus diesem Ergebnis schlossen wir, dass Bäume relativ alten Kohlenstoff für das Wachstum ihrer jungen Wurzeln verwenden", sagt die Studienleiterin Emily Solly. Dies bedeutet, dass der während der Photosynthese aufgenommene Kohlenstoff nicht sofort zum Wachstum von Wurzeln eingesetzt wird. Die Bäume speichern ihn vielmehr erst im Stamm und investieren ihn dann zu einem späteren Zeitpunkt in das Wurzelwachstum. "Diese Strategie kann für Bäume lebenswichtig sein", sagt Ko-Autor Ivano Brunner. Denn das Zwischenspeichern des Kohlenstoffs ermöglicht den Bäumen, in trockenen Jahren auf Reserven zurückzugreifen, um die für sie so wichtigen Feinwurzeln zu bilden.

In seltenen Fällen ältere Wurzeln

Vor allem bei feinen Birkenwurzeln, die in der subarktischen Region Russlands wachsen und wegen des harschen Klimas unter starkem Umweltstress stehen, stellten die Forschenden dünnere Jahrringe und ein höheres Alter fest. "Wir führen dies auf die extrem kurze Wachstumsperiode im Sommer zurück", sagt Solly.