Die Geschwindigkeitsverteilung des Wassertransports in Bäumen ist ein bisher nur wenig erforschtes Thema. Dabei ist sie von großer Relevanz für das Hochskalieren von Saftflusssensormessungen, die Aussagen über den Gesamtwasserverbrauch von Bäumen ermöglichen sollen, während in der Regel nur eine begrenzte Anzahl von Punkten im Xylem erfasst wird. Darüber hinaus sind die Wassertransportgeschwindigkeitsverteilungen relevant für die Erforschung von Pflanzenwasseraufnahmeprozessen mithilfe stabiler Wasserisotope, für welche es gilt die zeitliche Beziehung von Isotopensignaturen im Bodenwasser zu jenen im Xylemwasser besser zu verstehen.

Farbtracer haben sich als grundsätzlich geeignet erweisen die Geschwindigkeitsverteilung des Xylemwassertransports zu visualisieren. Es bleibt jedoch zu klären, ob verschiedene Farbtracer zu vergleichbaren Ergebnissen führen. Zudem sollten die Durchgangskurven von Farbtracern mit solchen von stabilen Wasserisotopen (als „ideale“ aber auch umständlichere Tracer,) verglichen werden.

Verschiedene in Wasser gelöste Farbtracer werden - zusammen mit dem durch das stabile Wasserisotop Deuterium angereichertem Wasser - durch einen Stammabschnitt geleitet. Das aus dem Stammabschnitt austretende Wasser wird kontinuierlich mit einem Spektrometer gemessen um die Farbtracerkonzentration zu erfassen. Gleichzeitig wird das austretende Wasser in regelmäßig ausgetauschten Sammelbehältern aufgefangen. Anschließend werden die Isotopensignaturen der in den Sammelbehältern aufgefangenen Wasserproben analysiert. Daraus ergeben sich Durchgangskurven für Farbtracer- sowie Deuterium, die miteinander verglichen werden können.

Markus Weiler und Stefan Seeger

Markus Weiler markus.weiler@hydrology.uni-freiburg.de Tel. +49 (0)761 / 203-3530

Labor- und Bastelarbeit (Spektrometer wird über Arduino betrieben).

Deutsch

Literatur: Seeger, S. and Weiler, M.: Dye tracer aided investigation of xylem water transport velocity distributions, EGUsphere [preprint], https://doi.org/10.5194/egusphere-2022-1492, 2023.

Čermák, J., Kučera, J. & Nadezhdina, N. Sap flow measurements with some thermodynamic methods, flow integration within trees and scaling up from sample trees to entire forest stands. Trees 18, 529–546 (2004). https://doi.org/10.1007/s00468-004-0339-6