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TreeNet misst kontinuierlich das Wachstum und das Defizit an Baumwasser (TWD) von über 300 Bäumen in Wäldern in der ganzen Schweiz mit sogenannten Punkt-Dendrometern. TWD hat sich als guter biologischer Indikator für Trockenstress erwiesen und quantifiziert die Menge an fehlendem Wasser, die ein Baum benötigt, um die volle Sättigung zu erreichen. In Kombination mit spektralen Anomalien von satellitengestützten Indizes (z.B. NDWI von Sentinel 2ab) zwischen 2018 und einem Referenzzeitraum von 2015-2017 möchten wir testen, ob wir (i) einen engen Zusammenhang zwischen den beiden Trockenstressindikatoren finden können, (ii) Schwellenwerte für TWD definieren, die aus dem Satelliten nachweisbar sind, und (iii) dieses Wissen nutzen, um die Auswirkungen der Trockenheit 2018 für die Schweiz zu erfassen. Die Trockenheit 2018 bietet eine einzigartige Gelegenheit, die Qualität dieser Verbindungen aufgrund der großen Bandbreite an Trockenheitsintensitäten zu überprüfen.
Trockenheitsindizes werden aus den Satellitenbildern (10x10m) für die Standorte berechnet, an denen die TreeNet-Bäume gemessen werden. Die Zeitreihe deckt sehr nasse bis extreme Trockenbedingungen ab.
- Bereinigung und Aufbereitung der TreeNet-Daten zur Berechnung des Baumwasserdefizits.
- Vergleichen der TWDs mit Wachstumsindikatoren
- Kombinieren von TWD- mit Satellitendaten entlang von Trockenheitsgradienten.
- Korrelation von TWD mit verschiedenen satellitengestützten Dürreindikatoren.
- Optimierung der Parameter der satellitengestützten Indikatoren, um die Anpassung an TWD zu erhöhen.
- Ermittlung artspezifischer Schwellenwerte für TWDs, die vom Satelliten aus nachweisbar sind.
- Erstellung von Trockenheits-Stresskarten der Schweiz mit dem zusammengeführten Baum- und Satellitensatz.
Baumwasserdefizite (TWD)
Das extreme Trockenjahr 2018 hat deutliche Spuren in den Bäumen hinterlassen. Etwa 25 der 30 gemessenen TreeNet-Standorte verzeichneten rekordhohe TWD-Werte die weit über das hinausgingen, was in den vorangegangen 5 Jahren gemessen werden konnte. Das TWD ist ein weitgehend baumarten-unabhängiger Indikator, der aus den physikalischen Bedingen in Luft und Boden erklärt werden kann. Erste Resultate siehe in den Grafiken unten. Weitere Details finden Sie auch unter www.treenet.info.
Stammwachstum (GRO)
Das Stammwachstum zeigt ein sehr viel heterogeneres Bild als das TWD. Während einige Standorte rekordhohe Jahreszuwächse verzeichneten, blieben andere weit hinter dem zurück, was sich aus den letzten Jahren erwarten liess. Bislang (soweit analysiert) konnte kein konsistenter kausaler Zusammenhang zwischen dem mittleren TWD während der Vegetationsperiode und dem jährlichen Wachstum (GRO) gefunden werden. Allerdings gibt es eine klar art-spezifische Wachstums-Reaktion auf das Jahr 2018. Die Fichte reagierte fast durchwegs negativ auf die trockenen Bedingungen während die Buche mit rekordhohem bis stark unterdurchschnittlichem Wachstum reagierte. Erste Resultate siehe in den Grafiken unten. Weitere Details finden Sie auch unter www.treenet.info.
Vergleiche von Satelliten-Daten (NDWI) mit dem Baumwasserdsefizit (TWD)
Erste Vergleiche der beiden Datensätze (NDWI und TWD) zeichnen ein vielversprechendes Bild im Sinne, dass Satellitenbilder und baumphysiologische Messungen ähnliche Muster zeigen. Wir sind auf gutem Weg zeigen zu können, dass physiologische Messungen an Einzelbäumen, sich auf Bildern aus dem All erkennen lassen. Erste Resultate siehe in den Grafiken unten.
Grafiken und Fotos
Leitung: Christian Ginzler und Roman Zweifel
Mitarbeit TreeNet: Sophia Etzold, Lorenz Walthert, Nicolas De Girardi, Roger Köchli, Simon Knüsel
Mitarbeit Fernerkundung: Achilleas Psomas