Pflanzen auf vulkanischen Böden wachsen dank Cluster-Wurzeln

Immer wieder wurden die Böden des südlichen Teils Südamerikas durch Vulkanausbrüche und Erdbeben gestört. Großflächige Brandrodungen in der Mitte des 20. Jahrhunderts und ein verheerender Brand, bei dem 2010 17.000 Hektar Wald in Patagonien den Flammen zum Opfer fielen, verringerten den Baumbestand zusätzlich. Ein internationales Aufforstungsprogramm soll nun mit viel Aufwand Abhilfe schaffen. Aber wie kann man es schaffen, dass junge Bäume auf den vulkanischen Böden Wurzeln schlagen? Wissenschaftler haben an einer heimische Baumart einen Mechanismus erforscht, der bei der Wiederaufforstung eine wichtige Rolle spielen könnte.

Nährstoffe sind fest im Boden gebunden und darum kaum verfügbar
Obwohl der Boden Südamerikas viel Phosphor enthält, ist dieser für Pflanzen kaum Verfügbar. Der Chilenische Feuerbusch ( Embothrium coccineum) gehört zur Familie der Proteaceae und ist eine der endemischen Pflanzen Südamerikas. Um herauszufinden, wie diese Bäume sich auf an die schwierigen Bedingungen angepasst haben, startete eine chilenische Forscherin einen umfangreichen Feldversuch.

Besonderheiten des Chilenischen Feuerbusch ( Embothrium coccineum)
Proteaceen sind dafür bekannt, dass sie auf verwitterten, nährstoffarmen Böden überleben können, weil sie sogenannte Cluster-Wurzeln bilden. Auf diese Weise wird die Wurzeloberfläche erheblich vergrößert. Bekannt ist auch, dass Pflanzen über ihre Wurzeln organische Säuren ausscheiden, um die Nährstoffe verfügbar zu machen. Im Feldversuch wurden unterschiedlich große Sämlinge aus vier verschiedenen Regionen Südamerikas untersucht. Es wurde die Zahl und Biomasse der Clusterwurzeln bewertet. Weiterhin wurde der Phosphorspiegel der Blätter untersucht. Dabei zeigte sich, dass die kleineren Sämlinge deutlich mehr Cluster-Wurzeln bilden und dass es eine Korrelation zwischen der Bildung Clusterwurzeln und dem Phosphorspiegel in den Blättern gibt.

Ist der Chilenische Feuerbusch ein Pionier?
Die Versuche zeigten, dass Proteaceen Nährstoffe verfügbar machen können, die keiner anderen Pflanze zugänglich sind. Der Chilenische Feuerbusch ( Embothrium coccineum) würde sich darum als Pionier bei der Aufforstung der stark geschädigten Flächen Patagoniens und anderer Teile Südamerikas anbieten. Bei einigen landwirtschaftlich genutzten Pflanzen wie z. B. bei den Cucurbitaceae wurden ähnliche Eigenschaften festgestellt, sodass wieder Hoffnung für diese Region aufkeimt.

Quelle: http://www.amjbot.org/content/100/12/2328