Eine faszinierende Entdeckung über die Natur kommt von einem internationalen Forschungsteam, das sich mit der Beweglichkeit abgestorbener Baumäste beschäftigt hat. In einer Studie der Universität Heidelberg, in Zusammenarbeit mit dem Finnish Geospatial Research Institute (FGI), wurde herausgefunden, dass selbst tote Äste von Bäumen im Tagesverlauf nicht stillstehen. Diese Erkenntnisse wurden durch den Einsatz eines autonom operierenden Laserscanning-Systems gewonnen, das regelmäßig einen bestimmten Waldabschnitt erfasste. Die Forschenden entwickelten einen speziellen Tracking-Algorithmus, um selbst kleinste Bewegungen, die durch Änderungen der Luftfeuchtigkeit hervorgerufen werden, präzise zu quantifizieren.
Auf den ersten Blick erscheinen Bäume als unbewegliche Objekte, sie sind jedoch ständig in einem Prozess des Anpassens an ihre Umwelt. Die Studie, die unter der Leitung von Prof. Dr. Bernhard Höfle am Geographischen Institut der Universität Heidelberg durchgeführt wurde, zeigt, dass abgestorbene Äste systematische Bewegungen aufweisen, die bisher nicht quantitativ nachgewiesen werden konnten. Die Forscher konnten eine automatisierte Vermessung der Bewegungen über mehrere Tage hinweg durchführen und dabei die Veränderungen der Äste detailliert dokumentieren.
Um die Bewegungen der Äste zu erklären, untersuchten die Wissenschaftler die anatomischen und mechanischen Eigenschaften des Holzes. Eine der zentralen Erkenntnisse war, dass die relative Luftfeuchte einen signifikanten Einfluss auf die Bewegung der Äste hat. Wenn sich die Luftfeuchtigkeit ändert, nimmt das Holz Wasser auf oder gibt es ab, was zu einer Ausdehnung oder Schrumpfung führt. Diese Veränderungen sind jedoch nicht gleichmäßig über den gesamten Ast verteilt, was zu unterschiedlichen Bewegungen in verschiedenen Teilen des Astes führt.
Vanessa Guthier, eine wissenschaftliche Mitarbeiterin der 3DGeo-Forschungsgruppe, erklärte, dass die Ergebnisse ein klares Bewegungsmuster bei den untersuchten Ästen aufzeigen. In der Untersuchung wurden 16 Nadelbaumäste und ein Laubbaumast in einem borealen Wald in Finnland analysiert. Die Ergebnisse zeigten, dass die abgestorbenen Nadelbaumäste tagsüber nach unten sanken und nachts wieder anstiegen, während der untersuchte Birkenast das Gegenteil tat. Innerhalb weniger Tage konnte eine Bewegung der Astspitzen von bis zu 43 Zentimetern festgestellt werden.
Ein weiterer wichtiger Aspekt der Studie ist die zeitliche Verzögerung der Bewegungen im Vergleich zu den Veränderungen der Luftfeuchtigkeit. Die Forscher beobachteten, dass die Bewegungen der Äste im Durchschnitt etwa dreieinhalb Stunden nach den von ihnen modellierten Feuchteänderungen auftraten. Diese Erkenntnisse unterstützen die Hypothese, dass die Bewegungen der abgestorbenen Äste hauptsächlich durch die hygroskopischen Eigenschaften des Holzes verursacht werden.
Die präzise Quantifizierung der Bewegungen von lebenden und toten Ästen zeigt deutliche Unterschiede in ihren Bewegungssignaturen auf. Dies eröffnet neue Perspektiven für ein automatisiertes Monitoring von Baumgesundheit. Durch den Einsatz des Tracking-Algorithmus und des Laserscanning-Systems könnte es langfristig möglich sein, abgestorbene Äste berührungslos an mehreren Bäumen gleichzeitig zu identifizieren.
Dieser innovative Forschungsansatz hat das Potenzial, die Überwachung des Gesundheitszustands von Bäumen in Wäldern und urbanen Gebieten erheblich zu verbessern. Professor Höfle betont die Bedeutung dieser Ergebnisse für zukünftige Anwendungen im Baummonitoring, mit dem Ziel, frühzeitig Anzeichen eines Rückgangs der Baumvitalität zu erkennen.
Die Studie wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft, dem Finnischen Forschungsrat und dem Tulanet-Postdoktorandenprogramm unterstützt. Die Ergebnisse der Forschungskooperation zwischen dem Geographischen Institut der Universität Heidelberg und dem Finnish Geospatial Research Institute sind in der Fachzeitschrift „Agricultural and Forest Meteorology“ veröffentlicht worden. Diese neuen Erkenntnisse erweitern unser Verständnis der Dynamik von Baumästen und bieten wertvolle Ansätze für die ökologische Forschung und das Umweltmanagement.
