Description: Das Projekt "Überleben von Frösten unter -38 Grad C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Innsbruck, Institut für Botanik, Abteilung für Physiologie und Zellphysiologie Alpiner Pflanzen durchgeführt. Ökophysiologischer Aspekt: Fröste stellen für Pflanzen ein entscheidender Filter in Hinblick auf deren Rekrutierung, das Überleben, die Produktivität und die geographische Verbreitung dar und können darüber hinaus einen dramatischen Einfluss auf der zellulären bis hin zur ökosystemaren Ebene ausüben. Überleben von sehr tiefen Temperaturen (-38 Grad C) wird - nach dem augenblicklichen Verständnis - durch Toleranz von extrazellulärem Eis und damit einhergehender kontrollierter Zellentwässerung erreicht. Im Zuge kontinuierlicher Abkühlung wird irgendwann ein Punkt erreicht, ab dem das ganze frierbare Wasser extrazellulär gefroren ist und sich ein so genannter Glaszustand in der Zelle ausgebildet hat. In diesem Zustand dürfte jede weitere Temperaturabnahme keinen weiteren Effekt auf die Zellen haben. Einige Pflanzen überleben so sogar das Eintauchen in flüssigen Stickstoff (-196 Grad C). Mit diesem Hintergrund würde man keine großen Unterschiede in der maximalen Winterfrosthärte (kleiner als -38 Grad C) zwischen verschiedenen Pflanzenarten erwarten. In der Literatur findet man aber eine deutliche Variabilität in Hinblick auf die maximale Frosthärte von Pflanzen (-40 bis -196 Grad C). Diese Diskrepanz dürfte auf unangemessene Frosthärtebestimmungsmethoden zurückzuführen sein, so zum Beispiel war in vielen frühen Untersuchungen die Kontrolle von Kühlratenund Auftauraten entweder überhaupt nicht möglich oder technisch nur sehr schwer lösbar. Innovationsaspekt Zur Durchführung von Frostbehandlungen von Pflanzen bei Temperaturen unter -38 Grad C stehen bis dato immer noch erst wenige, kostspielige und nicht unbedingt voll taugliche Gefriersysteme zur Verfügung. Aus diesem Grund ist es unser Ziel ein neues Gefriersystem zu entwickeln, das besonders zur Frostung von Pflanzen (Kühl-/Auftauraten 2 Grad C/h) bis auf -80 Grad C geeignet ist. Zusätzlich sollen die Frostkammern mit Sichtfenstern ausgestattet werden, die zusammen mit einer weiterentwickelten Mikroskopiertechnik die Messung der extrazellulären Eisbildung, des Wachstums der Eiskristalle bis hin zum Punkt maximaler extrazellulärer Eisausbreitung möglich machen soll. Klimawandel Aspekt Subalpine Holzpflanzen der Europäischen Alpen überleben im Hochwinter Fröste von -35 bis etwa -90 Grad C. Potentielle Blatttemperaturminima von -44 Grad C im subalpinen Lebensraum übersteigen damit die Frosthärte einzelner Arten. Das Risiko im Winter Frostschäden zu erleiden, könnte jedoch aufgrund der steigenden Wintertemperaturen sogar noch dramatisch zunehmen. So führte eine künstliche Zunahme der Temperaturen im Hochwinter um +4 Grad C zu einer Beschleunigung und Verfrühung der Frostenthärtung in nordhemisphärischen Holzpflanzen. Durch den Einsatz des neuen Gefriersystems und durch Simulierung von Warmwettereinbrüchen mit Hilfe von großen Infrarotstrahlern soll versucht werden, das Ausmaß des Frostschadensrisikos für subalpine Holzpflanzen im Winter inklusive der wichtigsten Baumarten des Schutzwaldes neu abzuschätz
Types:
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Innsbruck ? Ökophysiologie ? Zellphysiologie ? Baum ? Stickstoff ? Frostschaden ? Eis ? Filter ? Pflanzenart ? Temperatur ? Winter ? Frost ? Gehölzpflanze ? Geographie ? Kühlung ? Zelle ? Pflanze ? Flachland ? Alpen ? Europa ? Schutzwald ? Klimawandel ? Ökosystem ? Produktivität ? Überleben ?
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2005-10-01 - 2010-09-30
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