Wurzelwachstum gezielt steuern
Baumwurzeln reagieren auf Feuchtigkeit im Boden, ein Phänomen, das als Hydrotropismus bekannt ist. Eine oberflächliche Bewässerung führt dazu, dass Wurzeln nahe der Erdoberfläche verbleiben. Tiefere Bodenschichten bieten jedoch auch in Trockenperioden Zugang zu Wasser.
Biomechaniker des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben ein Verfahren namens Splittzylinder entwickelt. Ziel ist es, Baumwurzeln gezielt in tiefere, feuchtere Bodenschichten zu lenken, um Stadt-, Park- und Gartenbäume widerstandsfähiger gegenüber den Auswirkungen des Klimawandels zu machen.
Herausforderung oberflächennaher Wurzeln
Stadt- und Parkbäume sowie Bäume auf privaten Grundstücken leiden zunehmend unter Trockenstress, bedingt durch geringere Niederschläge und längere Trockenperioden. Regelmäßiges oberflächliches Gießen bewirkt, dass die Wurzeln in Richtung Oberfläche wachsen, anstatt in die Tiefe, wo mehr Feuchtigkeit vorhanden ist.
„Regelmäßiges oberflächliches Bewässern führt dazu, dass die Wurzeln Richtung Oberfläche gezogen werden, statt in die Tiefe, wo sie mehr Feuchtigkeit finden. Wir müssen den Wurzeln also einen Anreiz bieten, nach unten zu wachsen.“
Moderne Bewässerungssysteme nutzen bereits vertikal eingebrachte Rohre zur gezielten Wasserzufuhr in tiefere Bodenschichten. Die Splittzylinder erweitern diesen Ansatz.
Funktionsweise der Splittzylinder
Die Methode basiert auf einer Mischung aus grobem Splitt und Terra preta, einem nährstoffreichen Boden aus dem Amazonasgebiet. Diese Mischung wird möglichst tief in den Boden eingebracht, beispielsweise durch das Bohren eines 20 bis 30 Zentimeter breiten Lochs.
„Wir gehen davon aus, dass die Wurzeln der Bäume von der gut durchlüfteten, kaum verdichtbaren und mit Terra preta angereicherten Splittsäule angelockt werden und diese zunehmend durchwurzeln.“
Experimente mit Maispflanzen stützen diese Annahme. Weitere Untersuchungen an Bäumen laufen derzeit an verschiedenen Standorten. Die Idee, Terra preta in das System zu integrieren, stammt von Siegfried Fink, Professor für Forstbotanik an der Universität Freiburg.
Langfristige Vorteile und Einschränkungen
Tiefere Bodenschichten sind in der Regel feuchter und fördern das Wurzelwachstum. Bei ausreichender Wurzeldichte im unteren Bereich des Splittzylinders wird erwartet, dass sich die Wurzeln auch über den Zylinder hinaus in der Tiefe ausbreiten.
„Eine dauerhafte Bewässerung ist dann nicht mehr notwendig. Der Splittzylinder ist für die Bäume sozusagen Futterstelle und Wurzeltauchstation in einem – und damit Hilfe zur Selbsthilfe.“
Das Verfahren erfordert Geduld, da die Durchwurzelung der Splittzylinder Zeit benötigt. Zudem ist die Methode nicht für alle Böden geeignet. In Lehmböden kann es bei Starkregen zu Staunässe kommen, was die Wurzeln schädigen würde.
Publikationen zum Verfahren
Die Methode der Splittzylinder wurde in einem eBook veröffentlicht. Eine wissenschaftliche Publikation mit den zentralen Ergebnissen wurde zudem von der Fachzeitschrift Arboricultural Journal zur Veröffentlichung angenommen.
Originalpublikationen
- Claus Mattheck, Klaus Bethge, Karlheinz Weber, Iwiza Tesari: „Klimafester Baum? Biomechanische Anpassung der Baumwurzel an den Trockenstress“.
- C. Mattheck, S. Fink, K. Bethge, K. Weber, I. Tesari: A Strategy to Help Trees Suffering from a Drought, Arboricultural Journal (in Druck).