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

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Zur Größenordnung der Diskriminierungszunahme existieren in der Literatur mehrere
Werte, von denen hier zwei gegenübergestellt werden. KÜRSCHNER (1996) stellte in 3jährigen
Gewächshausexperimenten an Quercus petrea bei einer CO2-Erhöhung von
350ppmv auf 700ppmv eine Zunahme der Diskriminierung um 2,54‰ fest. Bei linearer Interpolation
sind das 0,0073‰/ppmv. Die Ergebnisse werden durch Versuche von
SCHLESER &HELLE (unveröff.) an Triticum aestivum bestätigt, wobei bei einer Erhöhung
von 350ppmv auf 500 und dann 700ppmv festgestellt wurde, dass die Zunahme der Diskriminierung
nicht linear verläuft.
FENG &EPSTEIN (1995) hingegen errechnen aus abfallenden d 13 CJR-Langzeittrends verschiedener
Baumarten und Standorte eine um 0,02‰ höhere Diskriminierung pro 1ppmv
CO2-Erhöhung. Sie korrigierten in Jahrringkurven zunächst die atmosphärische d 13 C-
Veränderung. Den verbleibenden d 13 CJR-Abwärtstrend korrelieren sie mit der Zunahme der
atmosphärischen CO2-Konzentration und finden einen hoch signifikanten Zusammenhang
(R 2 = 0,92).
Es bleiben einige Kritikpunkte: Ein Problem speziell von Gewächshausexperimenten ist
das „Upscaling“ (i) von Kurzzeitbeobachtungen auf langfristige Entwicklungen und (ii) von
Ergebnissen einer Pflanzengattung auf eine andere bzw. einzelner junger Bäume auf
Waldbestände. Daneben sind CO2-Veränderungen unter natürlichen Bedingungen mit Veränderungen
anderer Umweltparameter gekoppelt und führen zu einer integralen und u.U.
anderen Baumreaktion. Schließlich wird angenommen, dass für C3-Pflanzen zwischen 400
und 600ppmv die Assimilationskurve abflacht. Das heißt, Pflanzen reagieren auf eine CO2-
Erhöhung stärker bei niedrigen Konzentrationen.
Trotz der genannten Probleme bieten die Werte von KÜRSCHNER (1996) und FENG &
EPSTEIN (1995) zumindest eine Möglichkeit, die CO2-Konzentrationsveränderungen bei den
CO2-Korrekturen von Jahrringwerten einzubeziehen. In der vorliegenden Arbeit wird aus
den in Kap. 4.4 vorgestellten pCO2-Daten die jährliche Diskriminierung berechnet, aufsummiert
und zu den Beträgen der d 13 C-Quellwertänderungen addiert. Abbildung 5.2 zeigt
die drei resultierenden Korrektur-Datensätze und deren Anwendung auf eine d 13 CJR-Kurve.
Die unterschiedlichen Auswirkungen der Korrekturen sind evident. Während bei der reinen
d 13 Catm-Korrektur der abfallende Trend bleibt und sich auch nach Hinzunahme der Diskriminierungswerte
nach KÜRSCHNER („atm+Kür“) nicht grundsätzlich ändert, steigt die Jahrringkurve
der kombinierten d 13 Catm+Feng-Korrektur deutlich an. Alle drei Korrekturen werden
hier angewendet und die Effekte an eigenen d 13 Catm-Zeitreihen diskutiert.