Pflanzen sind ein wesentlicher Bestandteil des Wasserkreislaufs. Bestimmte Pflanzenmerkmale wie Wurzeltiefe und Wasserspeicherung können die Wasserverfügbarkeit in einem gesamten Ökosystem bestimmen.
Die Quantifizierung dieser Merkmale kann Wissenschaftlern helfen, das Sterblichkeitsrisiko von Bäumen, die Dürren ausgesetzt sind, und die Auswirkungen der Waldzusammensetzung auf die lokale Hydrologie vorherzusagen. Viele von ihnen lassen sich jedoch mit aktuellen Methoden noch immer nur schwer messen oder abschätzen.
In einer neuen Studie zeigen Li und Kollegen, dass stabile Isotope (2H, 18O) im wassertransportierenden Xylem eines Baums zuverlässige Schätzungen mehrerer Pflanzenmerkmale im Zusammenhang mit der Wassernutzung liefern. Anstatt generische Werte für verschiedene Wälder anzunehmen, entdeckten die Wissenschaftler, dass diese Merkmale aus Isotopendaten geschätzt werden können, die allgemein gesammelt und allgemein verfügbar sind.
Die Forscher sammelten sieben Monate lang Xylem-Wasser von 30 östlichen Hemlock-Bäumen an der University of Connecticut an verschiedenen topografischen Stellen am Ufer. Sie bauten diese Daten zusammen mit meteorologischen und Grundwasserdaten in ein Modell ein, das verschiedene Pflanzenmerkmale vorhersagte.
Sie fanden heraus, dass die Vorhersagen des Modells für Wurzeltiefe, Pflanzenwasserspeicherung, Evapotranspiration und Verdunstung in Böden mit dem tatsächlichen Durchmesser des Hemlock-Baums und seiner Lage an einem Hang korrelierten. Die Fähigkeit, diese Pflanzenmerkmale mit relativ einfachen Xylemmessungen genau abzuschätzen, könnte Wissenschaftlern helfen, die Herausforderungen der Wasserressourcen jetzt und in Zukunft zu lösen, wenn sich das Klima ändert, sagen die Autoren.
Die Arbeit erscheint im Journal of Advances in Modeling Earth Systems.
Mehr Informationen:
K. Li et al, Parametrisierung von Vegetationsmerkmalen mit einem prozessbasierten ökohydrologischen Modell und Xylem-Wasser-Isotopenbeobachtungen, Journal of Advances in Modeling Earth Systems (2022). DOI: 10.1029/2022MS003263
Diese Geschichte wurde mit freundlicher Genehmigung von Eos, gehostet von der American Geophysical Union, neu veröffentlicht. Lesen Sie die Originalgeschichte hier.