News: Ohne Schweiß kein Mammut
Sie sind die größten Lebewesen der Erde, doch auch Mammutbäume müssen sich den physikalischen Grenzen fügen. Forscher haben jetzt die Wipfel der Baumriesen erklommen und die Theorie des begrenzten Wachstums überprüft.
© (Ausschnitt)
In den Baumkronen der höchsten Bäume treibt sich so einiges herum. Neben unbekannten Spezies sind seit den 1970er Jahren auch Zweibeiner unterwegs: Arbonauten heißen die Forscher, die einen Teil ihres Lebens in grünen Höhen verbringen und dabei so manche Legenden vergangener Jahrhunderte enttarnen. So soll nach der Überlieferung des Försters William Ferguson im Jahr 1872 im australischen Victoria ein Königseukalyptus (Eucalyptus regnans) mit einer sagenhaften Höhe von 132,5 Metern als höchster Baum der Welt gefällt worden sein – eine Höhe, die nun angezweifelt werden kann. Denn ein amerikanisches Forscherteam hat an den derzeitigen Baumhöhen-Rekordhaltern, den immergrünen Mammutbäumen (Sequoia sempervirens) aus den Küstengebirgswäldern von Kalifornien und Oregon, die Theorie des begrenzten Wachstums überprüft.
Das höchste bekannte Exemplar dieser Giganten, die ihren Namen dem Cherokee-Häuptling Sequoyah verdanken und wegen ihrer auffällig rot-braunen Rinde auch Redwoods genannt werden, ist der "Mendocino-Tree" mit einer stolzen Höhe von 112,7 Metern – was in etwa einem dreißigstöckigen Hochhaus entspricht. Doch wie groß die Himmelskratzer der Wälder, die ein Alter von bis zu 3000 Jahren erreichen, eigentlich werden können, darüber gab es ist bisher nur theoretische Überlegungen: Wasser kann nur bis zu einer bestimmten Höhe im Innern des Baumes transportiert werden und limitiert so die Baumhöhe. George Koch von der Universität von Nord-Arizona und seine Kollegen wollten es allerdings ganz genau wissen und haben als erste die Wipfel der fünf höchsten Bäume der Welt im Humboldt Redwoods State Park in Arizona erklommen.
Wie die Forscher bei ihren Messungen herausfanden, erfordert es wahre Mammutkräfte und etwas Geduld, um das Wasser in die höchsten Blätter zu transportieren: Vierundzwanzig Stunden brauchen die Waldriesen, bis sie den lebensspendenden Saft im gesamten Baumkörper verteilt haben. Die größte treibende Kraft Richtung Blätterdach entsteht durch die Transpiration: Ähnlich wie Menschen schwitzen auch die Blätter, wobei das verdunstende Wasser durch die Wurzeln wieder nachgeliefert wird. Und mit diesem durch die Verdunstung entstehenden Unterdruck bewerkstelligen die Bäume hauptsächlich den Wassertransport im Xylem – einem speziellen Leitungsgewebe aus toten röhrenförmigen Zellen.
Allerdings kann die Wassersäule der Schwerkraft und den Reibungskräften nur über eine bestimmte Strecke standhalten – sie reißt schließlich ab. Durch ihre Messungen in luftiger Höhe stellten Koch und seine Kollegen nun fest, dass die Spannung auf die Wassersäule in den Mammutbäumen ab hundert Meter so groß wird, dass der Wasserfluss dort langsam zu versiegen beginnt – die erste Beschränkung für die Giganten der Wälder.
Der Druck nimmt also zu, das Wasser entsprechend ab: Für die Blätter erschweren sich damit ihre Überlebensbedingungen, sodass sie ab einer Höhe von hundert Metern nur noch extrem klein und nadelförmig werden. Diese Blattumgestaltungen wirken sich ungünstig auf die Fotosyntheseleistungen der Bäume aus – ein weiterer Grund, warum für die Baumriesen eine noch größere Höhe nachteilig wäre.
Die von den Forschern aus allen Daten errechnete maximale Baumhöhe bewegt sich zwischen 122 und 130 Metern. Wenn diese Rechnung stimmt, dann hätten die derzeit größten Bäume der Welt noch ein paar Meter potenzielles Wachstum vor sich. Und der Förster William Ferguson hat bei seinem Eukalyptus vielleicht nur ein ganz kleines bisschen geschummelt.
Das höchste bekannte Exemplar dieser Giganten, die ihren Namen dem Cherokee-Häuptling Sequoyah verdanken und wegen ihrer auffällig rot-braunen Rinde auch Redwoods genannt werden, ist der "Mendocino-Tree" mit einer stolzen Höhe von 112,7 Metern – was in etwa einem dreißigstöckigen Hochhaus entspricht. Doch wie groß die Himmelskratzer der Wälder, die ein Alter von bis zu 3000 Jahren erreichen, eigentlich werden können, darüber gab es ist bisher nur theoretische Überlegungen: Wasser kann nur bis zu einer bestimmten Höhe im Innern des Baumes transportiert werden und limitiert so die Baumhöhe. George Koch von der Universität von Nord-Arizona und seine Kollegen wollten es allerdings ganz genau wissen und haben als erste die Wipfel der fünf höchsten Bäume der Welt im Humboldt Redwoods State Park in Arizona erklommen.
Wie die Forscher bei ihren Messungen herausfanden, erfordert es wahre Mammutkräfte und etwas Geduld, um das Wasser in die höchsten Blätter zu transportieren: Vierundzwanzig Stunden brauchen die Waldriesen, bis sie den lebensspendenden Saft im gesamten Baumkörper verteilt haben. Die größte treibende Kraft Richtung Blätterdach entsteht durch die Transpiration: Ähnlich wie Menschen schwitzen auch die Blätter, wobei das verdunstende Wasser durch die Wurzeln wieder nachgeliefert wird. Und mit diesem durch die Verdunstung entstehenden Unterdruck bewerkstelligen die Bäume hauptsächlich den Wassertransport im Xylem – einem speziellen Leitungsgewebe aus toten röhrenförmigen Zellen.
Allerdings kann die Wassersäule der Schwerkraft und den Reibungskräften nur über eine bestimmte Strecke standhalten – sie reißt schließlich ab. Durch ihre Messungen in luftiger Höhe stellten Koch und seine Kollegen nun fest, dass die Spannung auf die Wassersäule in den Mammutbäumen ab hundert Meter so groß wird, dass der Wasserfluss dort langsam zu versiegen beginnt – die erste Beschränkung für die Giganten der Wälder.
Der Druck nimmt also zu, das Wasser entsprechend ab: Für die Blätter erschweren sich damit ihre Überlebensbedingungen, sodass sie ab einer Höhe von hundert Metern nur noch extrem klein und nadelförmig werden. Diese Blattumgestaltungen wirken sich ungünstig auf die Fotosyntheseleistungen der Bäume aus – ein weiterer Grund, warum für die Baumriesen eine noch größere Höhe nachteilig wäre.
Die von den Forschern aus allen Daten errechnete maximale Baumhöhe bewegt sich zwischen 122 und 130 Metern. Wenn diese Rechnung stimmt, dann hätten die derzeit größten Bäume der Welt noch ein paar Meter potenzielles Wachstum vor sich. Und der Förster William Ferguson hat bei seinem Eukalyptus vielleicht nur ein ganz kleines bisschen geschummelt.
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