Quelltext der Seite Baumkronenforschung

[[Datei:Baumwipfelpfad peng1.jpg|mini|Baumwipfelpfad in [[Fischbach bei Dahn]]]]
Die '''Baumkronenforschung''' ({{enS|Canopy research}}) ist ein noch recht junges Teilgebiet der [[Biologie]], deren Hauptziel es ist, die [[Ökologie|ökologischen]] Zusammenhänge in den obersten Etagen der Wälder zu erforschen.

Mit Hilfe von alpiner Kletterseiltechnik, Hängebrücken, hohen Gerüsten, mobilen Hebebühnen, großen Kränen oder ähnlichen Konstruktionen, gelegentlich aber auch von [[Luftschiff]]en wird der [[Baumkrone|Kronenraum]] zugänglich gemacht. Mit unterschiedlichen Methoden werden zum Beispiel Tier- und Pflanzenarten, Pilze und Mikroorganismen, deren Häufigkeit, Individuenzahl und vertikale Verbreitung erfasst. Vor allem in den Tropen gilt den auf Ästen und Zweigen des Kronenraums aufsitzenden Pflanzen, so genannten [[Epiphyt]]en (zum Beispiel [[Orchideen]], [[Bromeliengewächse|Ananasgewächse]], [[Aronstabgewächse]], aber auch [[Moose]] und [[Flechte]]n) besondere Aufmerksamkeit. Ferner werden physiologische Daten der Bäume (z.&nbsp;B. [[Transpiration]] und [[Photosynthese]]raten) ermittelt. Den Rahmen für derartige Studien bilden begleitende [[Meteorologie|meteorologische]] Untersuchungen, wie beispielsweise die Erfassung von Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Strahlung und Windgeschwindigkeit in vertikaler Abfolge vom [[Mulm|Waldboden]] bis zum Kronenraum und darüber hinaus. Durch diese Untersuchungen wurden in den letzten Jahren vor allem in tropischen Wäldern Hunderte neue [[Art (Biologie)|Arten]] entdeckt, die den Augen der Forscher zuvor entgangen waren.

== Forschungsorganisationen ==
Einem Bericht der Fachzeitschrift [[Science]] zufolge<ref>Elizabeth Pennisi: ''Sky-High Experiments.'' In: ''[[Science]].'' Band 309, Nr. 5739, 2005, S. 1314–1315, [[doi:10.1126/science.309.5739.1314]].</ref> untersuchen inzwischen weltweit mehrere hundert [[Physiologie|Physiologen]], [[Taxonomie|Taxonomen]], Ökologen und [[Umweltschutz|Umweltschützer]] die Baumkronenregionen unterschiedlichster Wälder. Dachorganisationen der Baumkronenforscher sind das ''Global Canopy Programme'' (GCP) (auf Deutsch etwa: „Weltweites Baumkronenprogramm“) und das ''International Canopy Network'' (ICAN) („Internationales Baumkronennetzwerk“). Das ''International Canopy Crane Network'' („Internationales Baumkronen-Krannetzwerk“) ist ein loser Forschungsverbund von Kränen oder ähnlichen Zugangstechniken an 11 Standorten, in Panama (2 Kräne), Französisch-Guayana, Australien, Malaysia und Japan sowie in Deutschland (3 Kräne), der Schweiz und in einem Waldgebiet an der Westküste der USA (Nord-Oregon). Das „Global Canopy Programme“ mit Sitz in [[Oxford]] ([[Vereinigtes Königreich|Großbritannien]]) plant in den nächsten Jahren an 9 weiteren Standorten, vor allem in den Tropen (Afrika, Brasilien, Indien) Forschungseinrichtungen mit Baumkronenzugang (zumeist per Kran) zu errichten.

== Forschungsprojekte ==
{{Staatslastig|DE}}
Ein Hauptinteresse der Baumkronenforscher gilt u.&nbsp;a. den Wechselwirkungen zwischen „oben“ und „unten“. In den obersten Etagen der Wälder kann nämlich die Energie der Sonne von den Bäumen besonders intensiv genutzt werden, um zum Beispiel Blätter zu erzeugen, die nach dem Laubfall am Boden den Tieren und Mikroorganismen als Nahrungsgrundlage dienen können: Der Kronenraum ist in einigen Wäldern das produktivste Stockwerk des Waldes. In den Tropen kann der obere Kronenraum jedoch auch wüstenartige Verhältnisse aufweisen, da bei voller Sonneneinstrahlung die Luftfeuchte, im Gegensatz zum beschatteten Waldinneren, deutlich abnehmen kann. An diese zum Teil sehr stark ausgeprägten Unterschiede müssen sich die Organismen des Waldes anpassen. Dies ist einer der Gründe, weshalb vor allem in hohen und alten Wäldern im Kronenraum zum Teil ganz andere Arten angetroffen werden als am Waldboden.

Durch genaue und lang andauernde Beobachtung einzelner Baumgruppen kann ferner das Breitenwachstum der Kronen von unterschiedlichen Arten in einem [[Mischwald]] untersucht werden. Zwar ist seit langem bekannt, dass ein Wald kein einheitlich hohes Dach besitzt, sondern dass unterschiedliche Arten ihre Kronen in unterschiedlichen Höhen – also gestaffelt – entwickeln. Hingegen geht ein seitlicher Zuwachs stets zu Lasten benachbarten Bäume, und bis heute ist völlig unbekannt, welche Baumarten eines Waldes besonders durchsetzungsfähig sind.

=== Wichtige Projekte ===
* Nigel Stork von der James Cook University in [[Queensland]] (Australien) leitet dort das Regenwald-Forschungszentrum und ist wissenschaftlicher Koordinator des australischen Baumkronenforschungskrans nördlich von Cairns.
* Margaret Lowman ist Direktorin des Marie Selby Botanical Gardens in [[Florida]], der sich auf tropische Pflanzen spezialisiert hat. Sie untersucht vor allem die [[Ökologie]] der Baumkronen und die Beziehung zwischen Pflanzen und Insekten.
* Stephen Stillett von der [[Humboldt State University]] erforscht die Wipfelregionen kalifornischer [[Riesenmammutbaum|Riesenmammutbäume]] und [[Küstenmammutbaum|Küstenmammutbäume]] im [[Redwood-Nationalpark]] und in anderen [[Kalifornien|kalifornischen]] Schutzgebieten.<ref> {{Webarchiv|text=www.humboldt.edu |url=http://www.humboldt.edu/redwoods/sillett/ |wayback=20130104204032}} Webseite von Stephen Stillett, Kenneth L. Fisher Chair in Redwood Forest Ecology, [[Humboldt State University]], bis 2016. [http://www2.humboldt.edu/redwoods/chair.php aktuelle Webseite] (Stand: Mai 2022). <br /> Richard Preston, James Balog: ''Spitzenforschung.'' In: ''[[Geo (Zeitschrift)|GEO]].'' 04/2008, S. 92–111.</ref>
* Forschungsprojekte auf der Feldstation SMEAR II der [[Universität Helsinki]] untersuchen in einem [[Borealer Nadelwald|borealen Nadelwald]] unter anderem die [[Atmosphärenchemie]] im Bereich der Wipfelregion.<ref>[https://www.atm.helsinki.fi/SMEAR/index.php/smear-ii Übersicht über die Forschungsprojekte der Feldstation SMEAR II der Universität Helsinki.] Auf: ''atm.helsinki.fi'', zuletzt abgerufen am 23. Mai 2022.<br /> R. L. Mauldin III et al.: ''A new atmospherically relevant oxidant of sulphur dioxide.'' In: ''[[Nature]].'' Band 488, Nr. 7410, 2012, S. 193–196, [[doi:10.1038/nature11278]].</ref>
* Baumkronendachkräne des [[Smithsonian Tropical Research Institut]]s auf [[Barro Colorado Island]], Panama, und San Lorenzo, Karibik<ref>''[https://stri.si.edu/facility/canopy-access-cranes Canopy Access Cranes].'' Smithsonian Tropical Research Institute (stri.si.edu).</ref>
* [[COPAS-System]] für Regenwaldforschung, Universität Ulm

=== Der Kran von Leipzig-Burgaue ===
Forscher der [[Universität Leipzig]] befassen sich seit 20 Jahren unter anderem mit der Erkundung eines einheimischen Laubwaldes. Seit März 2001 schuf Prof. [[Wilfried Morawetz]] zusätzlich die Möglichkeit dies mit Hilfe eines Krans zu tun, der im naturnahen [[Leipziger Auenwald]] im Nordwesten [[Leipzig]]s im [[Naturschutzgebiet (Deutschland)|Naturschutzgebiet]] „Burgaue“ steht. Der Kran steht auf Schienen und kann mehr als 100 Meter weit bewegt werden. Durch ihn eröffnete sich einem interdisziplinären Forscherteam von [[Botanik]]ern, [[Zoologe]]n, [[Meteorologe]]n, [[Ökologe]]n und [[Forstwissenschaft]]lern die Möglichkeit, den gesamten Wald bis in etwa 35 Meter Höhe zu studieren und neue Einblicke in die Tier- und Pflanzenwelt der Baumkronen zu gewinnen. Dabei hielt der Leipziger Auwald einige Überraschungen bereit: Mit Fröschen in ostdeutschen Baumkronen hatten Wissenschaftler beispielsweise nicht gerechnet.

Untersucht wurde u.&nbsp;a. auch die Regenerationsfähigkeit des Waldes, ferner wurden Arbeiten zum zeitlichen Ablauf von Blühphasen, Blattaustrieb und Fruchtreife in Abhängigkeit von Baumart und Position in der Krone durchgeführt. Untersuchungen zum Blattfraß und zur „Schmackhaftigkeit“ von Blättern brachten neue Erkenntnisse über das Ernährungsverhalten von Spinnen und Insekten, wobei die Ergebnisse der Studien deutlich machten, dass viele Arten zum langfristigen Überleben auf einen naturnahen Wald mit hohem [[Totholz]]anteil angewiesen sind.<ref>Martin Unterseher: ''Schmackhaftigkeit der Blätter.'' In: Universität Leipzig (Hrsg.): ''Journal.'' Heft 4/2007, S. 25.</ref>

=== Das Gerüst vom Kranzberger Forst ===
Ebenfalls seit mehr als einem Jahrzehnt machen gerüstartige Plattformen im Forst von [[Kranzberg]] die Kronen eines [[Buchen]]bestands in 27 Meter Höhe direkt zugänglich. Forscher der [[Technische Universität München|Technischen Universität München]] untersuchen hier im Rahmen des [[Sonderforschungsbereich]]s 607 der [[Deutsche Forschungsgemeinschaft|Deutschen Forschungsgemeinschaft]], ob Steigerungen des Wachstums von Pflanzen – eine Voraussetzung um in der Konkurrenz mit Nachbarpflanzen bestehen zu können – gleichzeitig zu einer Einschränkung der Fähigkeit zur Abwehr von Parasiten führt.

Ferner infizierten die Forscher beispielsweise Buchenzweige aus Sonnen- und Schattenkronen mit dem Pilz ''Apiognomonia errabunda'' (dem Erreger der „Apiognomonia-Blattbräune“ der Buche) und setzten die Blätter danach einer erhöhten [[Ozon]]-Konzentration aus. So konnte analysiert werden, wie die pilzinfizierten Blatttypen auf unterschiedlich hohe Ozonbelastungen reagieren.<ref>''TUM - Mitteilungen der Technischen Universität München.'' Heft 3/2007, S. 47.</ref>

=== Der Hubsteiger vom Hainich ===
Die Göttinger [[Geobotanik]]erin Annika Frech untersucht im größten zusammenhängende Laubwaldgebiet Deutschlands, dem nordöstlich von [[Eisenach]] gelegenen [[Hainich]], mit Hilfe eines so genannten [[Hubarbeitsbühne|Hubsteigers]], wie verschiedenartige Bäume den Kronenraum unter sich aufteilen. Ihre Befunde aus bis zu 30 Metern Höhe deuten darauf hin, dass sich Bäume nicht allein durch die Abschattung anderer Pflanzen in eine vorteilhafte Position bringen können, sondern auch durch robuste Äste: Wenn ein Waldbaum seine Krone durch starkes Wachstum ausdehnt, stößt er stets und rasch in den Kronenbereich von Nachbarbäumen vor. Bei Sturm schlagen dann die Äste der konkurrierenden Bäume oft heftig aneinander, was regelmäßig Beschädigungen zur Folge hat; je robuster das Astwerk ist, desto vorteilhafter wirkt sich dies bei Sturm aus.

=== Der Kran von Hofstetten ===
[[Christian Körner (Botaniker)|Christian Körner]] aus Basel untersucht seit 1999 mit einem 45 Meter hohen Kran den Forst von [[Hofstetten-Flüh|Hofstetten]]. In diesem Projekt begast Körner einen Teil des Waldes mit einer erhöhten Konzentration an Kohlendioxid (CO<sub>2</sub>), wie sie künftig erwartet wird, um die Auswirkung dieser (lokal) veränderten Atmosphäre auf den Wald und seine Lebensgemeinschaft (Tiere, Pflanzen, Pilze) zu erforschen.

=== Baumkronenpfade im Hainich ===
Eine Gruppe des Thüringer Entomologenverbandes stellt seit Jahren anschaulich den [[Baumkronenpfad]] an der Thiemsburg im [[Nationalpark Hainich]] als Forschungsplattform unter Beweis. Erste Ergebnisse zur [[Biodiversität]] der [[Entomofauna]] in den verschiedenen Waldstockwerken liegen bereits vor.<ref>[https://baumkronen-pfad.de/de/ Der Baumkronenpfad im Hainich.] Auf: ''baumkronen-pfad.de'', zuletzt abgerufen am 23. Mai 2022.</ref>

== Siehe auch ==
* [[Baumkronenweg Kopfing]]
* [[Heißluft-Luftschiff#Umweltbeobachtung|Baumfloß]]

== Literatur ==
* Florian Zellweger et al.: ''Forest microclimate dynamics drive plant responses to warming.'' In: ''[[Science]].'' Band 368, Nr. 6492, 2020, S. 772–775, [[doi:10.1126/science.aba6880]].
* M. Unterseher, W. Morawetz, S. Klotz, E. Arndt (Hrsg.): ''The canopy of a temperate floodplain forest - Results from five years of research at the Leipzig canopy crane.'' Universität Leipzig, Universitätsverlag, Leipzig 2007.

== Weblinks ==
* [http://www.globalcanopy.org/ Das ''Global Canopy Programme.''] Oxford, UK.
* [http://www.fsl.orst.edu/rna/Documents/publications/the%20international%20canopy%20network%20a%20pathway%20for%20pub3453.pdf ''The International Canopy Network: A Pathwayfor Interdisciplinary Exchangeof Scientific Information on Forest Canopie.'']
* [https://stri.si.edu/facility/canopy-access-cranes Das ''International Canopy Crane Network.''] Information der Smithsonian Tropical Research Institution (STRI), Panama.
* [https://www.geo.de/natur/oekologie/10092-rtkl-biologie-leben-den-wipfeln ''Biologie: Leben in den Wipfeln.''] Auf: ''geo.de'' vom 8. November 2004.
* Christoph Leuschner: [http://webdoc.sub.gwdg.de/pub/zss/Georgia-Augusta/Dez2002/pdf/leben_und_raeume.pdf ''Lebensraum Baumkrone: Schatzkiste der Biodiversität.''] (PDF; 3,00 MB). In: ''Forschung in Göttingen'', 2002.

== Belege ==
<references />

[[Kategorie:Waldökologie]]
[[Kategorie:Forstwirtschaft nach Wissenschaftszweig]]
[[Kategorie:Ökologische Disziplin]]