Identifizierung von Saatgutquellen für anpassungsfähige Eichenwälder im Klimawandel

Das aktuelle Tempo des Klimawandels wirft die Frage auf, ob sich die heimischen Waldbaumarten an die änderten Umweltbedingungen anpassen können. Transfer von forstlichem Vermehrungsgut aus ariden Standorten könnte die Anpassungsfähigkeit der Wälder an trockenere und wärmere Bedingungen erhöhen. Als Ursprungspopulationen für solches Vermehrungsgut könnten Waldbestände (i) aus niedrigeren geografischen Breiten oder (ii) aus ariden Standorten innerhalb einer Region dienen. Die aktuellen Herkunftsempfehlungen sind trotz dieser Problematik immer noch stark auf regionalen Saatgutquellen fokussiert. In diesem Vorhaben wird die Verwendung von genetischen und genomischen Ansätzen geplant, um Populationen zu identifizieren, die ein hohes Anpassungspotential an einen klimabedingt erhöhten Trockenstress aufweisen. Es werden zwei Untersuchungsgebiete festgelegt: (i) Mitteleuropa (Deutschland, der Schweiz und Österreich) und (ii) Ostmittelmeer (Griechenland, Türkei). Als Untersuchungsarten wurden die Eichenarten Stiel- (Quercus robur), Trauben- (Q. petraea) und Flaumeiche (Q. pubescens) ausgewählt, die zu den heimischen Waldbaumarten beider Regionen zählen. Es stellen sich die Fragen: (1) ob Gene oder Genombereiche spezifische oder gemeinsame Signaturen der Anpassung an Trockenheit regional (zwischen unterschiedlich wasserversorgten Standorten innerhalb einer Region)und interregional (klimatisch bedingt zwischen Regionen) aufzeigen, (2) ob Zusammenhänge bestehen zwischen dem Genotyp und phänotypischen Merkmalen, die an eine Trockenanpassung beteiligt sind, (3) ob Transfer von forstlichem Vermehrungsgut auf regionaler oder interregionaler Ebene die Anpassungsfähigkeit zukünftiger Wälder erhöhen wird und (4) welche Transferstrategie optimal ist, um die Vorteile zu erhöhen und die Risiken zu minimieren. Um diesen Fragen nachzugehen werden mittels einer Umweltassoziationsanalyse Signaturen der lokalen Anpassung an Trockenheit ermittelt. Diese Analyse untersucht Zusammenhänge zwischen Variation am Standort und an Genen, die für Trockenstresstoleranz kodieren. Des Weiteren wird mittels einer genomweiten Assoziationsstudie auf Zusammenhänge zwischen phänotypischen Merkmalen und Genen im Hinblick auf Trockenanpassung hin geprüft. Basierend auf diesen Ergebnissen soll ein Konzept erarbeitet werden, um die aktuellen Herkunftsempfehlungen an die Anforderungen des Klimawandels anzupassen. Dieses Konzept stellt den Hauptbeitrag des deutschen Partners (FVA) im Verbundprojekt dar. Zudem stellt die Teilnahme der FVA als Stelle, die für die Formulierung von Herkunftsempfehlungen zuständig ist, sicher, dass praktische und rechtliche Aspekte von Anfang an berücksichtigt werden. Ein weiteres Netz an Interessensgruppen in allen fünf teilnehmenden Ländern wird im Projekt von Anfang an eingebunden und wird auch über die Projektergebnisse im Rahmen eines Workshops am Ende des Projekts informiert.
Projektnummer: 1772
Beginn: 2021
Forschungsschwerpunkt: Biodiversität und Genetik
Ende: 2024
Leitung: Dr. Jörg Kleinschmit - Abteilung: Waldnaturschutz
Arbeitsbereiche: Waldgenetik & forstliches Vermehrungsgut
Beteiligte Abteilungen: Waldnaturschutz (Koordination und Durchführung des FVA-Vorhabens (Teilprojekt im Verbundprojekt ACORN))
Mitarbeitende: Dr. Jörg Kleinschmit (Leitung), Dr. Charalambos Neophytou (stellvertr. Leitung), Dr. Devrim Semizer-Cuming