Blick nach oben in die Baumkronen

Zusätzlicher Stickstoff lässt die Zellengröße schrumpfen und die hölzernen Wände von Nadelbäumen stärker werden.

Mehr Stick­stoff ver­än­dert Nadel­holz-Wachs­tum

Erhöhter Stickstoffgehalt im Waldboden verändert bei Nadelbäumen das Holzwachstum, berichtet der Baumphysiologe Walter Oberhuber mit internationalen Kollegen. Die einzelnen Zellen in den Stämmen werden kleiner, ihre hölzernen Wände dicker. Dadurch wird das Nadelholz dichter und seine Festigkeit größer. Die Studie wurde in der Fachzeitschrift "PNAS" veröffentlicht.

Ein Team um Jian-Guo Huang von der Zhejiang University in China untersuchte die Holzbildung an 75 Waldstandorten auf der Nordhalbkugel und wie sie sich je nach dem Stickstoffgehalt im Boden verändert. Durch landwirtschaftliche Düngung und Luftverschmutzung via Verkehr und Industrie sind die Stickstoffeinträge zum Beispiel in Alpenwäldern etwa zehnmal höher als in der vorindustriellen Zeit.

Zellen schrumpfen, hölzerne Wände werden stärker

Das Holz, auch Xylem genannt, der Nadelbäume „setzt sich aus weitlumigen (mit größerem Innenraum, Anm.) dünnwandigen Holzzellen, die zu Wachstumsbeginn gebildet werden, und aus englumigen dickwandigen Holzzellen, die gegen Ende der Vegetationszeit gebildet werden, zusammen“, erklärte Walter Oberhuber vom Institut für Botanik der APA: „In dieser Arbeit wurde nun gefunden, dass bei hohem Stickstoffgehalt im Boden der Prozess der Zellstreckung früher beendet wird, während der Prozess der Zellwandverdickung später endet.“ Dadurch nehme die Zellgröße ab und die Holzmasse zu.

Das Größenwachstum kommt bei hoher Verfügbarkeit von Stickstoff im Boden früher im Jahr zu einem Ende, weil die Zellen dann gleichsam intensiver arbeiten und mehr schwitzen: „Ein höherer Stickstoffgehalt fördert die Photosyntheseleistung, wodurch aber auch die Transpiration (Wasserverdunstung, Anm.) steigt“, so Oberhuber: „Die Wasserverfügbarkeit nimmt dadurch ab, wodurch der Zeitraum der Zellstreckung eingeschränkt und früher beendet wird.“

Eine weitere Folge dieser erhöhten Photosyntheseleistung ist, dass die Bäume mehr Kohlenstoff aus der Luft aufnehmen und somit mehr Baumaterial zur Verfügung haben. „Dadurch wird der Zeitraum der Zellwandbildung verlängert“, erklärt der Baumexperte. In Österreich hat er mit Kollegen Zirben an der alpinen Waldgrenze am Patscherkofel sowie Waldföhren, Fichten, Lärchen im Oberinntal untersucht.

(APA Science)

Publikation: Soil nitrogen drives inverse acclimation of xylem growth cessation to rising temperature in Northern Hemisphere conifers. Yaling Zhang et.al. PNAS 2025 DOI: 10.1073/pnas.2421834122

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