Hintergrund und Forschungsansatz

Mit der zunehmenden Intensivierung von Dürre- und Hitzestress infolge des Klimawandels ist es entscheidend zu verstehen, wie Baumarten mit Wasserlimitierung umgehen, um die Widerstandsfähigkeit von Wäldern vorherzusagen. Das tropische Asien ist trotz seiner außergewöhnlichen Biodiversität in globalen Datensätzen zu hydraulischen und thermischen Pflanzeneigenschaften stark unterrepräsentiert, was die Bewertung der Klimaanfälligkeit und die Planung von Wiederherstellungsmaßnahmen einschränkt.

Um diese Lücke zu schließen, initiierte diese Short-Term Scientific Mission (STSM) ein gemeinsames Forschungsprojekt zwischen der Universität Göttingen, dem Indian Institute of Technology Bombay (IITB) und der Nature Conservation Foundation (NCF), Bangalore, zur Untersuchung von Wassernutzungsstrategien und Stresstoleranz von Bäumen in den Western Ghats, einer der biodiversitätsreichsten und klimaempfindlichsten Regionen der Welt.

Die Forschung konzentrierte sich auf einen degradierten Standort in den nördlichen Western Ghats, an dem ehemals immergrüne Wälder infolge langfristiger anthropogener Störungen zunehmend in laubabwerfende Vegetation übergegangen sind und die Stabilität des Ökosystems beeinträchtigt wurde. Um eine nachhaltige Wiederherstellung des Ökosystems zu erreichen, bedarf es Maßnahmen, die Klimaanpassung und funktionale Eigenschaften der Vegetation berücksichtigen. Ziel des Projekts war die Erhebung empirischer Daten zu hydraulischen und thermischen Eigenschaften von 16 endemischen Baumarten, die für Wiederherstellungsmaßnahmen relevant sind, einschließlich Dürre- und Hitzetoleranzschwellen, die bislang nur selten berücksichtigt wurden. Parallel dazu verfolgte die Mission das Ziel, langfristige interdisziplinäre Kooperationen aufzubauen, die empirische Pflanzenökophysiologie mit theoretischer Modellierung der Pflanzenhydraulik verbinden.

Methoden

Eine dreiwöchige intensive Feld- und Experimentalkampagne kombinierte feldbasierte Messungen mit kontrollierten Experimenten an juvenilen Pflanzen. Die erhobenen Merkmale umfassten Embolieresistenz, Dehydrierungstoleranz, minimale Leitfähigkeit und tägliche Verläufe der stomatären Leitfähigkeit sowie thermische Sensitivität.

Der Aufbau der Feldinfrastruktur umfasste die Installation von drei Bodenfeuchtemessstationen (eine davon bis in 3 m Tiefe) sowie den Einsatz von Saftflusssensoren zur Quantifizierung der Wassernutzungsdynamik von Bäumen. Diese Messungen unterstützen die Bewertung des Wiederherstellungserfolgs und von Veränderungen der Wassernutzungsmuster, wenn sich immergrüne Arten in degradierten Wäldern wieder etablieren.

Erfolge und Herausforderungen

Die enge Zusammenarbeit vor Ort ermöglichte einen schnellen Aufbau der Messungen, eine effiziente Datenerhebung und einen aktiven Wissensaustausch. Die enge Koordination mit Partnern vom IIT Bombay, der Nature Conservation Foundation (NCF) Bangalore sowie Forschenden der BITS Pilani Goa erweiterte den interdisziplinären Ansatz des Projekts und stärkte dessen anwendungsbezogene Relevanz. Diese Kooperationen waren entscheidend für eine reibungslose Umsetzung der Feldarbeiten nach Erhalt der behördlichen Genehmigungen sowie für die Anpassung der Protokolle an lokale Bedingungen.

Zu den Herausforderungen zählten die Identifizierung geeigneter Untersuchungsflächen und der Erhalt der erforderlichen Genehmigungen der Forstbehörden, was über sechs Wochen in Anspruch nahm und die Feldarbeiten zunächst verzögerte. Logistische Einschränkungen waren erheblich, da mehrere spezialisierte, aber essenzielle Materialien vor Ort nur schwer zu beschaffen waren. Der eingeschränkte Zugang zu Laborinfrastruktur im abgelegenen Wald erforderte adaptive Lösungen, darunter die Umfunktionierung von Wohnräumen in funktionsfähige Labore mit Unterstützung der Vanoshi Forest Homestay. Unerwartete Taubildung stellte eine weitere Einschränkung für Dürreexperimente dar und machte den Bau von Schutzstrukturen erforderlich, um ein Wiederbefeuchten der gestressten Pflanzen zu verhindern. Obwohl dies zu erhöhten logistischen Kosten führte, ermöglichte die finanzielle und technische Unterstützung durch das IIT Bombay und die NCF Bangalore den erfolgreichen Abschluss der Kampagne.

Ergebnisse & Ausblick

Insgesamt lieferte die STSM sowohl unmittelbare wissenschaftliche Ergebnisse als auch tragfähige Kooperationsgrundlagen zur Förderung klimaresilienter Waldwiederherstellung in den Western Ghats. Im Rahmen einer intensiven Messkampagne wurden pflanzliche Reaktionen auf Dürre- und Hitzestress systematisch untersucht. Dabei entstanden neue Datensätze, die eine ausgeprägte interspezifische Varianz sowie Kovarianz funktioneller Eigenschaften zwischen den untersuchten Baumarten aufzeigen. Darüber hinaus wurde eine langfristige Monitoring-Infrastruktur installiert, einschließlich Bodenfeuchtesensoren und Saftflussmessungen, um ökophysiologische Prozesse kontinuierlich zu erfassen.Ein besonderer Schwerpunkt lag auf Training und Kapazitätsaufbau: Sieben Promovierende wurden praxisnah in pflanzenökophysiologischen und hydraulischen Messmethoden unter tropischen Feldbedingungen geschult.

Die im Projekt erhobenen Daten wurden bereits wissenschaftlich sichtbar gemacht. Zwei Konferenzabstracts wurden eingereicht – für die EGU General Assembly sowie für die Heat Conference in Córdoba (Spanien). Darüber hinaus wurde am 12.02.2026 ein Vortrag im Rahmen eines Seminars der Abteilung Pflanzenökologie an der Universität Göttingen gehalten, in dem die Projektergebnisse vorgestellt wurden.

Die Daten befinden sich derzeit in der laufenden Auswertung und bilden die Grundlage für eine wissenschaftliche Publikation, die in Vorbereitung ist. Zudem ist die Integration der erhobenen Trait-Daten in globale Datenbanken, beispielsweise PSInet, geplant, um die internationale Sichtbarkeit und Vergleichbarkeit der Ergebnisse zu erhöhen.

Ein weiterer zentraler Erfolg der STSM war der Aufbau formaler Kooperationen mit dem IIT Bombay sowie der Nature Conservation Foundation (NCF) in Bangalore. Aufbauend auf diesen Strukturen wurden bereits Gespräche über zukünftige gemeinsame Drittmittelanträge sowie über weiterführende, renaturierungsorientierte Forschungsprojekte aufgenommen.

• Einzigartige Datenerhebung:Erhebung neuartiger Daten zu Dürre- und Hitzetoleranz tropischer Baumarten in den Western Ghats, einer global stark unterrepräsentierten Region.
• Starke Kooperationen: Aufbau enger, interdisziplinärer Kooperationen zwischen der Universität Göttingen, dem IIT Bombay und der Nature Conservation Foundation.
• Kompetenzaufbau Praxisnahe Schulung von sieben Promovierenden in pflanzenökophysiologischen Messtechniken unter tropischen Feldbedingungen.