Neue Forschungen der Northern Arizona University haben die bemerkenswerte Fähigkeit des Küstenmammutbaums erklärt, sich von sehr schweren Bränden zu erholen – ein seltenes Zeichen von Optimismus in einer Landschaft, die zunehmend von schweren Bränden gezeichnet ist.
Die heute veröffentlichte Studie in Naturpflanzenuntersuchte die Erholung nach dem katastrophalen Brand im CZU Lightning Complex, der im August 2020 begann und Tausende Hektar Mammutbäume im Big Basin State Park in Kalifornien niederbrannte, von denen einige mehr als 1.500 Jahre alt waren.
Forscher des Center for Ecosystem Science and Society (Ecoss) der NAU und der School of Informatics, Computing, and Cyber Systems (SICCS) stellten jedoch fest, dass viele Bäume nicht so tot waren, wie sie zum ersten Mal auftauchten. Mammutbäume speichern enorme Mengen an Kohlenstoffreserven, und diese Reserven förderten das Wachstum neuer Blätter. Diese Blätter sprossen aus vergrabenen Knospen, die jahrhundertelang ruhten, und halfen dem Wald, sich zu regenerieren.
„Es bleibt abzuwarten, ob die alten Reserven und alten Zelllinien des Mammutbaums eine Ausnahme im Pflanzenreich oder ein außergewöhnliches Beispiel für eine Versicherungsstrategie sind, die langlebigen Pflanzen gemeinsam ist“, sagte George Koch, Professor bei Ecoss und Mitautor des Buches Studie.
Pflanzen speichern Kohlenstoff, und viele tun dies über einen längeren Zeitraum. Die meisten Modelle, die diese Reserven betrachten, gehen jedoch von einer Lagerdauer von nicht mehr als einem Jahr aus. Bei einem zweitausend Jahre alten Baum funktioniert das nicht. In dieser Studie wurde modelliert, wie lange solche Reserven für die zukünftige Verwendung gespeichert werden könnten. Die Forscher hemmten die Photosynthese, um neuen Kohlenstoff fernzuhalten, und nutzten die Radiokarbondatierung, um abzuleiten, wie alt der verwendete Kohlenstoff war. Die Modelle legten nahe, dass in einigen Bäumen die Kohlenstoffreserven wahrscheinlich Jahrzehnte – vielleicht sogar ein Jahrhundert – alt waren.
Die aktualisierten Modelle des Teams zeigten, dass die Reserven der Mammutbäume Kohlenstoff enthielten, der vor 50 bis 100 Jahren eingefangen wurde. „Soweit wir wissen, handelt es sich hierbei um einige der ältesten jemals gemessenen Kohlenstoffreserven“, sagte Drew Peltier, Assistenzprofessor für Forschung am SICCS und Hauptautor der Studie.
„Vor vielleicht 100 Jahren photosynthetisierte Zucker wurden im Jahr 2021 verwendet, um neue Blätter wachsen zu lassen. Obwohl Küstenmammutbäume eindeutig eine Art der Superlative sind, ist es wahrscheinlich, dass auch andere langlebige Bäume Kohlenstoffreserven beherbergen, die viel älter sind als bisher angenommen.“
„Diese Studie war für uns wirklich spannend, weil wir Messungen auf atomarer Ebene verwendeten – indem wir die Menge an Kohlenstoff-14 im Verhältnis zu Kohlenstoff-12 zählten –, um zu verstehen, was diese Sprossen, die als winzige grüne Triebe beginnen, uns über die Wachstumsstrategie verraten.“ „Diese riesigen Bäume gehören zu den größten lebenden Organismen auf der Erde“, sagte Regents-Professor Andrew Richardson, einer der Mitautoren des Papiers.
Es sind nicht nur gute Nachrichten; Viele Mammutbäume und Bäume anderer Arten im Big Basin überlebten das Feuer nicht. Auch wenn Küstenmammutbäume eine außergewöhnliche Fähigkeit zur Neuausbreitung aufweisen, kann es Jahrhunderte dauern, bis sich das Waldökosystem im Big Basin vollständig erholt hat.
Die anderen Co-Autoren der Studie von der NAU sind die Assistenzprofessorin Mariah Carbone; Doktorandin Melissa Enright und Jim LeMoine.
Mehr Informationen:
Drew MP Peltier et al., Alte Reserven und alte Knospen fördern das Nachwachsen von Küstenmammutbäumen nach einem katastrophalen Brand, Naturpflanzen (2023). DOI: 10.1038/s41477-023-01581-z