Manche Pflanzen werfen ihre Blätter im Herbst nicht ab, und das aus gutem Grund

Die Zurückhaltung abgestorbener Biomasse durch Pflanzen kommt in der gemäßigten krautigen Flora häufig vor und kann mit bestimmten Pflanzenmerkmalen in Zusammenhang stehen, was auf eine Relevanz für die Funktion des Ökosystems hinweist. Dies sind die wichtigsten Ergebnisse einer experimentellen Studie an mehr als 100 Pflanzenarten, die gemeinsam von Forschern des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv), der Universität Leipzig, der Tschechischen Akademie der Wissenschaften und der Karls-Universität Prag durchgeführt wurde. Die Studie wurde kürzlich im veröffentlicht Zeitschrift für Ökologie.

Wenn der Winter näher rückt und in den gemäßigten Klimazonen die ersten Minustemperaturen herrschen, verfallen die Pflanzen in eine Ruhephase und werfen ihre Blätter ab. Allerdings behalten einige Bäume und Gräser im Herbst und Winter ihre Blätter und Stängel, obwohl sie bereits blass und farblos sind. Dieses als Marceszenz bezeichnete Phänomen ist rundum zu erkennen, wenn man durch eine verschneite Landschaft geht. Aber hat die Marceszenz eine Funktion in der Natur oder ist sie ein Überbleibsel aus dem vergangenen Sommer ohne konkrete Bedeutung?

Wir wussten, dass Marceszenz in trockenen Ökosystemen, in denen Sonneneinstrahlung schwer abbaubare Verbindungen in zurückgehaltener Biomasse stark abbaut, relativ gut erforscht war. Dies erleichtert den Abbau und die Nährstofffreisetzung dieser Biomasse nach dem Abwerfen, was potenzielle Wettbewerbsvorteile für die jeweiligen Pflanzen mit sich bringt.

In gemäßigten Regionen gibt es jedoch nur wenige Forschungsarbeiten, die sich mit wenigen Ausnahmen hauptsächlich auf Baumarten konzentrieren. Über die Marceszenz in der krautigen Flora der gemäßigten Zonen ist praktisch nichts bekannt, obwohl einfache Beobachtungen darauf hinweisen, dass sie weit verbreitet ist. Wir haben uns daher gefragt, wie häufig Marceszenz in unseren Breitengraden vorkommt und ob sie mit bestimmten Pflanzenmerkmalen in Verbindung gebracht werden kann.

Glücklicherweise hatten wir Zugang zu einem großen gemeinsamen Gartenexperiment, das im Botanischen Garten in Prag durchgeführt wurde. Das Experiment war ideal, um unsere Forschungsfrage zu beantworten, da eine große Vielfalt an Pflanzen auf demselben Bodensubstrat und unter demselben Klima gezüchtet wurde. Wir erstellten einen Schlachtplan und beprobten schließlich kurz vor Beginn der darauffolgenden Vegetationsperiode abgestorbene Biomasse von 127 Pflanzen, ermittelten den Anteil der Marceszenz für jede dieser Pflanzen und setzten diesen Anteil mit funktionellen Merkmalen der Pflanze in Beziehung.

Zu unserer Überraschung behielten fast alle untersuchten Pflanzen (123 von 127) zumindest einen Teil ihrer Biomasse marcescent, was darauf hindeutet, dass Marceszenz in der gemäßigten Flora häufig vorkommt. Besonders ausgeprägt war die Marceszenz bei hohen Pflanzenarten mit kleinen Blättern und hohen Kohlenstoffkonzentrationen im Gewebe sowie bei solchen, die üblicherweise stark gestörte Standorte bevorzugen.

Marceszenz kann daher für bestimmte Pflanzen im Anfangsstadium der Sukzession Vorteile bringen und den Kohlenstoff- und Nährstoffkreislauf beeinflussen. Da wir gerade erst beginnen, die Determinanten und Funktion der Marceszenz in gemäßigten Regionen zu verstehen, sind verstärkte Forschungsanstrengungen dringend erforderlich, um die Bedeutung dieses weithin übersehenen Phänomens für die Funktionsweise von Ökosystemen zu entschlüsseln.