E14 Baldachin

Thema

Das Kronendach von Wäldern oder landwirtschaftlichen Flächen bildet die physische Schnittstelle zwischen Atmosphäre und Vegetation im Ökosystemmaßstab. Diese Schnittstelle fängt zunächst die einfallende Sonnenstrahlung ab: Schicht für Schicht wird die Strahlung innerhalb des Kronendachs gemäß dem Lambert-Beer-Gesetz abgeschwächt, das auch für die Strahlungsdämpfung in einem einzelnen Blatt gilt – nur dass dieses Gesetz hier auf die gesamte Baumgemeinschaft angewendet wird.

Diese schichtweise Abfangung der Strahlung erzeugt innerhalb des Kronendachs Mikroklimagradienten, die von den exponierteren oberen zu den geschützteren unteren Bereichen verlaufen: einen Temperaturgradienten, da die oberen Schichten mehr Strahlung absorbieren und sich stärker erwärmen als die unteren; einen Gradienten des Dampfdruckdefizits, da die Luft im oberen Bereich des Kronendachs stärker der Sonne ausgesetzt ist und stärker austrocknet als die Luft in den unteren Schichten; und einen Kohlendioxidgradienten, da die Blätter in den oberen Schichten Kohlendioxid für die Photosynthese verbrauchen, bevor dieses die unteren Schichten erreicht. Durch die Addition der Photosynthese jedes Blattes in jeder Kronenschicht, basierend auf der durch die Strahlungsabsorption verbleibenden Strahlung und dem lokalen Mikroklima, erhalten wir die integrierte Photosynthese der gesamten Krone. Diese entspricht der Brutto-Primärproduktion, mit der die gesamte Krone – nicht nur ein einzelnes Blatt – Kohlenstoff aus der Atmosphäre bindet. Dieselbe Krone, die in sich selbst Mikroklimagradienten erzeugt, bestimmt auch das Mikroklima des Unterwuchses und des darunterliegenden Bodens: Die von der Krone bereits absorbierte Strahlung erreicht weder den Unterwuchs noch den Boden. Dadurch erhalten Unterwuchs und Boden eine noch abgeschwächtere Version der Strahlung, eine stabilere Temperatur und Luft mit einem geringeren Dampfdruckdefizit als die oberen Kronenschichten. Auf diese Weise fungiert die Krone effektiv als physikalische Schnittstelle zwischen Atmosphäre und Vegetation im Ökosystemmaßstab und reguliert nicht nur ihr eigenes Mikroklima, sondern auch das des davon abhängigen Unterwuchses und des Bodens.

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