Beteiligte Promovierende:
Neda Lotfiomran (C1-REM): Holzbildung bei künstlich erhöhtem CO2-Gehalt
Marlen Helbig (C1-REM assoziiert): Holzbildung bei Trockenstress und erhöhtem CO2-Gehalt
Hintergrund und wissenschaftlicher Ansatz: Vor dem Hintergrund steigender CO2-Konzentration in der Atmosphäre und gleichzeitig zunehmender globaler Erwärmung spielen Wälder als CO2-Senke eine wichtige Rolle [1], [2]. Insbesondere Bäume binden durch die Photosynthese jährlich große Mengen Kohlenstoff und leisten damit einen entscheidenden Beitrag zur Dämpfung der atmosphärischen CO2-Konzentration. In Deutschland ist in den Wäldern zur Zeit etwa zehnmal so viel CO2 gespeichert wie jährlich durch Emissionen entsteht. Insbesondere junge Bäume zeigen erhöhte Biomassebildung bei zunehmender CO2-Konzentration in der Atmosphäre. Jedoch ist die langfristige Anpassung der Bäume an wechselnde CO2-Gehalte bisher nur lückenhaft bekannt. Zudem sind deren Auswirkungen auf die Holzstruktur sowie die chemischen und technologischen Eigenschaften des Holzes bisher nur ansatzweise untersucht worden. Ergänzend zu den Bäumen spielt auch die Holzverwendung eine wichtige Rolle als Kohlenstoffspeicher. Durch den Einsatz von Holzprodukten kann die C-Speicherung über ein Baumleben hinaus um mehrere Hundert Jahre wie z.B. im Hausbau verlängert werden. Im vorliegenden Projekt werden junge Buchen sowie Pappeln unter kontrollierten Bedingungen erhöhten CO2-Konzentrationen ausgesetzt, wobei (i) die Photosyntheseleistung kontinuierlich gemessen wird und (ii) die strukturellen, chemischen und technologischen Eigenschaften des gebildeten Holzes analysiert werden. Insbesondere ist vorgesehen, die Eignung des unter diesen Bedingungen gebildeten Holzes für die Entwicklung innovativer Holzprodukte zu testen.
[1] Körner, C. (2006) Plant CO2 responses : an issue of definition, time and resource supply. New Phytologist 172: 393-411
[2] Ferey, G. (2008) Hybrid porous solids: past, present, future. Chem. Soc. Rev. 37: 191–214.
Publikationsliste der Teilprojektleiter zu diesem Thema:
[1] Brandt, B., Zollfrank, C., Durst, K., Franke, O., Fromm, J. & M.
Göken. 2010. Micromechanics and ultrastructure of pyrolysed softwood
cell walls. Acta Biomaterialia: in press (Manuscript AB-10-287R2)
[2] Fromm, J. 2010. Wood formation of trees in relation to potassium and calcium nutrition. Tree Physiol. 30: 1140-1147
[3] Arend, M. & J. Fromm. 2007. Seasonal change in the drought response
of wood cell development in poplar. Tree Physiol. 27: 985-992
[4] Hofenauer, A., Treusch, O., Tröger, F., Wegener, G. & J. Fromm.
2006. Silicon infiltrated silicon carbide ceramics (SiSiC-ceramics)
derived from specific wood-based composites. Holz als Roh- und Werkstoff
64: 165-166
[5] Wind, C., Arend, M. & J. Fromm. 2004. Potassium-dependent cambial growth in poplar. Plant Biology 6: 30-37
[6] Treusch, O., Hofenauer, A., Tröger, F., Fromm, J. & G. Wegener.
2004. Basic properties of specific wood-based materials carbonised in a
nitrogen atmosphere. Wood Sci Technol 38: 323-333
[7] Arend, M. & J. Fromm. 2003. Ultrastructural changes in cambial cell
derivatives during xylem differentiation in poplar. Plant Biology 5:
255-264
[8] Fromm, J., Rockel, B., Lautner, S., Windeisen, E. & G. Wanner
(2003). Lignin distribution in wood cell walls determined by TEM and
backscattered SEM techniques. J Struct Biol 143: 77-84
Web-Verknüpfungen:
Jörg Fromm http://www.holzwirtschaft.org/content.php?main=forschung&nav=holzbiologie
Gerrit Luinstra http://www.chemie.uni-hamburg.de/tmc/luinstra/
