Gesteine im Untergrund speichern Wasser und versorgen damit Bäume und andere Gehölze an der Oberfläche – und das vermutlich nicht nur in Zeiten von Dürre. Am Beispiel der USA zeigten Forschende, dass Pflanzen in verschiedenen Klimazonen und über unterschiedliche Lebensgemeinschaften hinweg regelmäßig die steinigen Reservoire anzapfen. Das Felswasser müsse bei Untersuchungen zum Wasserkreislauf und bei der Abschätzung von Klimawandelfolgen für die Wälder künftig berücksichtigt werden, schreiben sie im Fachmagazin „Nature“.

Dass die Wurzeln von Bäumen in verwittertes Gestein im Untergrund reichen, ist schon länger bekannt. Bisher wurden entsprechende Beobachtungen aber eher als Kuriosität betrachtet und die Bodenschicht als maßgeblich für die Wasserversorgung von Pflanzen erachtet. In jüngeren Untersuchungen haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler begonnen zu untersuchen, ob und wie viel Wasser Bäume aus dem Gestein ziehen.

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Studie zeigt: Wurzeln verschiedenster Pflanzenarten reichen in unterschiedliche Gesteine

Das Team um Erica McCormick von der University of Texas at Austin (USA) untersuchte nun die Speicherkapazität des Gesteins für die gesamte USA. 45 Prozent der kontinentalen Waldfläche seien von einer dünnen Gesteinsdecke unterlegt, schreiben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler. Untersuchungen hätten gezeigt, dass die Wurzeln verschiedenster Pflanzenarten über verschiedene Klimazonen hinweg in Gesteine unterschiedlicher Arten reichten.

Durch Kombination zahlreicher Datenquellen zu Niederschlägen und Verdunstung in einzelnen Regionen ermittelten die Forschenden, wie viel Wasser in dem Gestein gespeichert wird und wie viel davon von den Pflanzen aufgenommen wird und verdunstet. Sie kommen zu dem Schluss, dass das Prinzip weit verbreitet ist. So ermittelten sie etwa für den Bundesstaat Kalifornien, dass 28 bis 30 Prozent der jährlichen Verdunstungsmenge aus den unterirdischen Felsspeichern gespeist wird. In einigen Bereichen speichere das Gestein mehr Wasser als die Bodenschichten.

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Forschende: Gestein ist an vielen Orten ein wichtiger Teil des Ökosystems

Die Pflanzen, die diese Reserven nutzen, machten etwa die Hälfte der oberirdischen Kohlenstoffvorräte aus, berichten die Forschenden weiter. Sie folgern aus ihrer Untersuchung, dass die Gesteinsfeuchtigkeit ein entscheidender Bestandteil des weltweiten Wasser- und Kohlenstoff-Kreislaufs ist.

„Angesichts der zunehmenden Dürren könnte das Gestein für das Verständnis unserer Wälder ebenso wichtig sein wie die Böden“, erklärt Mitautorin Daniella Rempe. Es gebe aber noch viel zu erforschen, ergänzt Studienleiterin McCormick. „Wir verfügen über Instrumente zur Untersuchung und Beschreibung von Bodenprozessen, aber wir brauchen Daten und Experimente, die uns sagen, wie wir das Gestein behandeln sollen.“

Die Biologin Susan Schwinning sieht in der Untersuchung einen wichtigen Schritt zum Verständnis des Phänomens. „Es hat 100 Jahre gedauert, um von diesem anekdotischen Beweis – wow, Baumwurzeln können tatsächlich so tief gehen – zu der Erkenntnis zu gelangen, dass dies wahrscheinlich an vielen Orten ein wichtiger Teil der Ökosystemdynamik ist“, sagt die Forscherin der Texas State University, die nicht an der Studie beteiligt war.