Alte Bäume nähren den Wald

Cyanobakterien produzieren in den Kronen alter Bäume große Mengen Stickstoffverbindungen, die dem Wald als Dünger zugutekommen. Das fand eine Forscherin bei einer Untersuchung an der kanadischen Westküste heraus.

Sie sind Lebensraum für zahlreiche Organismen und erhöhen so die Artenvielfalt in den Wäldern: alte Bäume. Dass sie ihrem Umfeld auch als Spender von Stickstoff einen Dienst erweisen, fand die Ökologin Dr. Zoë Lindo von der McGill University in Montréal heraus. In einem Biosphärenreservat in British Columbia, Westkanada, untersuchte sie Sitka-Fichten (Picea sitchensis), die mindestens 500 Jahre alt sind.

Lindo ermittelte, dass in den Kronen alter Bäume große Mengen gasförmigen Stickstoffs aufgenommen und in organische Formen umgewandelt werden. Verantwortlich dafür sind Cyanobakterien (auch als „Blaualgen“ bekannt), die im Moosbewuchs der Äste leben und sich dort in hoher Zahl vermehren. Sie betreiben Stickstoff-Fixierung, indem sie molekularen Stickstoff (N) aus der Luft in organische Verbindungen umwandeln, die für Pflanzen und Tiere verwertbar sind. Sobald die Stickstoffverbindungen mit Regenwasser oder infolge von Windbruch in den Boden gelangen, stehen sie dem Wald als Dünger zur Verfügung.

Auf diese Weise leisten alte Bäume einen wichtigen Beitrag zum Stickstoffkreislauf. Für Pflanzen und Tiere ist der fixierte Stickstoff ein unverzichtbarer chemischer Baustein. Er befindet sich in Proteinen, Nukleinsäuren, Vitaminen und Enzymen. Pflanzen benötigen ihn außerdem für den Aufbau von Chlorophyll.

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Das Mindestalter beträgt 100 Jahre

Wie frühere Untersuchungen gezeigt haben, können Fichten Moospflanzen mit einem Trockengewicht von mehr als 35 Kilogramm tragen. Diese Fähigkeit bleibt jedoch den älteren Exemplaren vorbehalten. Junge Bäume sind noch nicht ausreichend mit Moos bewachsen, um relevante Mengen Stickstoff umzuwandeln. Viele Bäume beginnen erst dann, Moose anzuhäufen, wenn sie älter als 100 Jahre sind. Die in der Studie untersuchten Sitka-Fichten sind zwischen 500 und 800 Jahre alt.

Symbiose in 15 bis 30 Metern Höhe

Moosbestände von insgesamt 18 Bäumen flossen in die Untersuchung ein. Wobei Proben vom unteren Stammbereich als auch in 15 bis 30 Metern Höhe der Bäume genommen wurden. Anschließende Labormessungen ergaben, dass das Moos im Astwerk etwa 500 Gramm Stickstoff pro Hektar und Jahr fixieren kann, während der Wert beim Bodenmoos nur ca. 260 Gramm beträgt. Außerdem müssten noch die Blaualgen hinzugerechnet werden, die in Flechten, in anderen Epiphyten oder direkt auf der Baumrinde leben.

Große, alte Bäume sind ein integraler und für das Gesamtökosystem Wald wichtiger Bestandteil, können die Ergebnisse der Studie zusammengefast werden. Sie erweisen sich gerade in den Wäldern der gemäßigten Breiten, in denen Stickstoff ein limitierter Nährstoff ist, als wertvolle Spender.