Dendro-Isotope und die Jahrringbreiten als Klimaproxis der letzten ...

3 STABILE ISOTOPE IN JAHRRINGEN
Luftmassen, atmosphärische Zirkulationsmuster und Kontinentalitäts- und Höheneffekte
bedeutende Rollen spielen, korrelieren in vielen Regionen die Isotopenwerte im
Niederschlag nicht oder nur schwach mit der Temperatur oder den Niederschlagssummen
(COLE et al. 1999; JOUZEL et al. 1997, 2000; ROZANSKI et al. 1992).
Die Frage, inwieweit dekadische bis säkulare Veränderungen in den Isotopenwerten von
Niederschlägen auftreten und von klimatischer Aussagekraft sind, ist bisher offen. Der
Grund hierfür liegt v.a. in der Kürze der zur Verfügung stehenden Datenbasis, da die GNIP-
Daten auch im günstigsten Fall nur einen Zeitraum von 40 Jahren abdecken. Zur
Verlängerung dieser Zeitreihen in die Vergangenheit wird daher auch in diesem Fall auf die
bekannten Proxis wie polare Eisbohrkerne und Hochgebirgsgletscher (THOMPSON et al.
1995), Seesedimente und Jahrringe von Bäumen (ROBERTSON et al. 2001; SAURER et al.
2000) zurückgegriffen.
Die der Vegetation im Boden zur Verfügung stehenden Wasserpools können direkt und
kurzfristig aus dem Niederschlag kommen, zum anderen längerfristig z.B. als Grund- oder
Stauwasser im Boden gespeichert sein. Die Pools unterscheiden sich hinsichtlich ihrer
isotopischen Zusammensetzung. Während das direkt aus dem Niederschlag gespeiste
Oberflächenwasser im Idealfall den Isotopenwert des Niederschlages beibehält und
dessen kurzfristige Schwankungen nachzeichnet, repräsentiert das Grundwasser eher
einen langfristigen Mittelwert und besitzt negativere Isotopenwerte (SAURER et al. 1995b;
SIEGENTHALER & OESCHGER 1980). Pflanzen mit unterschiedlichen Wurzelstockwerken
haben Zugang zu Bodenwasser mit unterschiedlicher isotopischer Zusammensetzung, so
dass das Xylemwasser eine Mischung dieser „Wasserpools“ repräsentiert (EHLERINGER et
al. 1991). WHITE et al. (1985) konnten an verschiedenen Laub- und Koniferenarten zeigen,
dass das Isotopensignal eines singulären Niederschlagsereignisses ca. 15 bis 36 h später
im Xylemwasser der Bäume erscheint. Bei grundwasserbeeinflussten Koniferen vergingen
nach einem Regen-Niederschlag ca. vier bis sechs Tage zwischen dem Erscheinen und
dem Verschwinden des Isotopensignals im Xylemwasser. Anschließend glichen die
Isotopenwerte des Xylemwassers wieder denen des Grundwassers.
In der vorliegenden Arbeit wurden ausschließlich Standorte mit starker Hangneigung auf
Bodentypen mit geringer Wasserhaltefähigkeit gewählt, so dass ein längerfristiger
Wasserspeicher bzw. eine längere Verweildauer des Niederschlags im Boden
ausgeschlossen werden kann. Es ist jedoch zu beachten, dass vor allem in ariden
Regionen wie dem Karakorumgebirge aufgrund der hohen Evaporation auch die
isotopische Zusammensetzung des Oberflächenwassers variieren und das
Niederschlagsignal modifizieren kann. Durch eine rasche Verdunstung des auf den Boden
getroffenen Niederschlagswassers erfolgt eine Anreicherung, so dass folglich auch das
Xylemwasser nicht mehr den originären Wert des Niederschlags besitzt.
31