Tageszyklische Dynamiken von stabilen Wasserisotopen im Xylem von Baumzweigen
Problemstellung
Bäume als bedeutende Ökosystemdienstleister für die städtische Bevölkerung sind massiven Einflussfaktoren ausgesetzt. Die Baumwasserverfügbarkeit nimmt dabei eine zentrale Rolle ein, die durch spezifische Standort- und Umweltbedingungen (z.B. Versiegelungsgrad, Hitze- u. Trockenstress) Schwankungen ausgesetzt ist, was somit das Transpirationsverhalten beeinflussen kann. Um den Baumwasserkreislauf zu beleuchten werden stabile Wasserisotope als natürliche Tracer verwendet. Damit Fehler beim methodischen Vorgehen vermieden werden können, ist es wichtig zu verstehen, ob das Isotopensignal von bestimmten tageszeitlichen meteorologischen Verläufen abhängig ist. In früheren Studien wurde kaum darauf geachtet, welcher Zeitpunkt für die Probenahme gewählt werden soll, um ein stationäres Isotopensignal von dem aufgenommenen Wasser durch Wurzeln und dem transpirierten Wasser zu erhalten. Es wird angenommen, dass der Zeitpunkt der Probenahme (Zweige) von Faktoren wie die Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit, und der Transpirationsprozess einen Einfluss auf das Isotopenverhältnis haben können und somit ein Verdunstungseffekt durch die Baumrinde (je nach Holzanatomie) besteht.
Ziel der Arbeit
Das Ziel dieser Arbeit ist es festzustellen, ob eine tageszyklische Dynamik von der Isotopenzusammensetzung des Xylem-Wassers in den Zweigen von Parkbäumen zu beobachten ist. Es soll bestimmt werden, in welchem Zusammenhang der Zeitpunkt der Probenahme bzw. die Isotopenzusammensetzung mit den meteorologische Einflüssen (z.B. Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit, Strahlungsbedingungen) und dem Transpirationsverhalten steht. Dabei soll eruiert werden, welche Faktoren die größten Treiber darstellen und dadurch die kurzfristigen Dynamiken der Isotopenzusammensetzung maßgebend beeinflussen. Die Ergebnisse sollen für zukünftige Studien bei der Festlegung der Methodik (Probenahmedesign) unterstützend sein.e Modellierung einfließen.
Methode
Für die Bearbeitung der Fragestellungen sind Feld- und Laborarbeiten vorgesehen. Im Feld sollen an 6 bis 8 Tagen, in bestimmten Zeitintervallen über den Tag, Zweige von alleinstehenden Parkbäumen entnommen werden. Die Isotopenverhältnisse des Xylem-Wassers in den Zweigen werden im Labor anhand der Equilibriumsmethode bestimmt. Die daraus resultierenden Daten sollen Tagesmuster des Xylem-Wassers unter Berücksichtigung der meteorologischen und ökohydrologischen Bedingungen veranschaulichen.
Betreuung
Markus Weiler und Markus Anys
Kontakt
Markus Weiler markus.weiler@hydrology.uni-freiburg.de Tel. +49 (0)761 / 203-3530
Herausforderung
Feld- und Laborarbeiten, Datenanalyse
Sprache
Deutsch