Nachdem man Fichten, Tannen und Buchen künstliche Verletzungen an der Rinde zugefügt hatte, wurden wenige Jahre danach in computertomographischen (CT) Bildern Störzonen im wundnahen Holz erkennbar; diese korrespondierten sehr wahrscheinlich mit einem veränderten Feuchtegehalt im Splint.
Während sich bei Fichte bei den an der Stammbasis verursachten "Rückeschäden" ausgedehnte Störzonen entwickelten, trat dies bei Tanne und Buche nur in deutlich geringerem Umfang auf. Bei Buche waren zusätzlich auch höher am Stamm liegenden Fällschäden nachgeahmt worden, die offenkundig zu stärkeren Störungen im Holzkörper führten als die Rückeschäden.
Rückeschäden im Vergleich bei Fichte, Tanne und Buche
Die CT-Bilder der analysierten Stammabschnitte ergaben insbesondere bei Fichte interessante Befunde im Vergleich von verletzten mit unverletzten Bäumen. In Fichten mit intakter Rinde zeigten die Bilder für den Stammquerschnitt die bekannte Zonierung in einen dunklen Bereich im Zentrum (Reifholz) umgeben von dem geschlossenen, hellen Ring des wassergesättigten Splints (Abb. 1, oben links).
Abb. 1: CT-Bilder von Stammquerschnitten ("Slices") einer unverletzten Fichte (oben links) und einer Fichte mit einem nachgeahmten Rückeschaden. Die Slices der Fichte mit der Rindenverletzung liegen im Bereich des Oberrandes der Verletzung (oben rechts), auf Brusthöhe (unten rechts) beziehungsweise der Hälfte der Entfernung des Oberrandes der Verletzung zur Brusthöhe (unten links). Die Lage der identifizierten Störzone bei der verletzten Fichte im Splint ist durch ein gelbes Oval gekennzeichnet.
Im Gegensatz dazu traten bei Rückeschäden an den Fichten zwei Jahre nach der Behandlung markante Veränderungen im Bereich des Splints auf: im Bereich der Verletzung war die für den regulären Splint typische helle Schattierung von einer dunklen "Störzone" unterbrochen, die von der Stammoberfläche bis zum ebenfalls dunkel schattierten Reifholz reichte (Abb. 1, oben rechts). Im Mittel aller untersuchten Fichten hatte diese Störzone am Oberrand der simulierten Rückeschäden eine Fläche von ca. 120 cm². Bezogen auf die Breite der Rindenverletzung entspricht dies einer Fläche von 6,1 cm²/cm verletztem Stammunfang (Tab. 1) und umfasste damit einen substantiellen Anteil der potentiell wasserführenden Splintquerschnittsfläche von im Mittel 17 %.
Tab. 1: Mittelwert ± Streuung (angegeben als Standardfehler des Mittelwerts) verletzungsinduzierter Störzonen im Bereich künstlich nachgeahmter Rücke- bzw. Fällschäden (Datenbasis: 40 Fichten, 11 Tannen, 20 Buchen). Angegeben sind die auf den CT-Bildern des Stammquerschnitts am oberen Rand der Rindenverletzung (alle Baumarten) bzw. am unteren Rand (nur Buche) gemessenen Flächen der Störzonen in Bezug zur Breite der Rindenverletzung sowie die axiale Ausdehnung der Störzonen über den Rand der Rindenverletzungen hinaus.
Zudem erstreckte sich die Störzone bei den Fichten deutlich über den oberen Rand der Verletzung in Richtung Krone hinaus. Mit zunehmender Höhe über dem Oberrand der Verletzung ging die Fläche dieser Störzone allmählich zurück (Abb. 1, unten links). Sie war jedoch bei allen untersuchten Fichten mit Rückeschäden auch noch auf Brusthöhe am Ende der analysierten Stammabschnitte ca. 90 bis 120 cm über dem oberen Rand des simulierten Rückeschadens zu erkennen (Abb. 1 unten rechts, Abb. 2).
Abb. 2: Entwicklung des Anteils der durch Rindenverletzung induzierten Störzone am Splintholz-Querschnitt von Fichten mit zunehmender Höhe über dem Oberrand der Verletzung.
Auf der Grundlage bestehender Erkenntnisse bei der Analyse von CT-Bildern ist davon auszugehen, dass die dunkle Färbung dieser Störzone auf einer durch die Rindenverletzung induzierten Reduktion im Feuchtegehalt des Splints der Fichten beruht. Lagerungsbedingte Austrocknungserscheinungen beziehungsweise fäulebedingte Dichteverluste lassen sich als mögliche Ursachen für die erhöhte Transmission der Röntgenstrahlung sicher ausschließen: Zum einen waren die Stammabschnitte zur Vermeidung lagerungsbedingter Feuchteverluste unverzüglich nach der Fällung gescannt worden; zum anderen lassen sich auf der Basis der Befunde der begleitenden pathologischen Untersuchungen pilzbedingte Abbauprozesse für den Zeitpunkt der Untersuchung zwei Jahre nach der Verletzung sicher ausschließen.
Im Gegensatz zu den massiven Folgen der Rindenschäden bei Fichte, war sowohl bei Tanne als auch bei Buche die Entwicklung wundinduzierter Störzonen wesentlich geringer ausgeprägt. Dies galt sowohl für die flächige Ausdehnung im Stammquerschnitt als auch über die Länge der axialen Ausdehnung über den Rand der Verletzung hinaus (Tab. 1). Zudem fiel auf, dass bei diesen beiden Baumarten zusätzlich zu den dort nur schwach ausgeprägten Störzonen mit reduziertem Feuchtegehalt (dunkle Schattierung) auch noch schmale, heller schattierte Zonen mit erhöhten Feuchtegehalten auftraten, die offenbar mit der Kompartimentierung ("Abschottung") der Austrocknungszonen in Zusammenhang standen (Abb. 3 und 4).
Abb. 3: CT-Bilder von Stammquerschnitten ("Slices") einer unverletzten Tanne (links) und einer Tanne mit einem nachgeahmten Rückeschaden (rechts). Der Slice der Tanne mit Rindenverletzung liegt im Bereich des Oberrandes der künstlichen Verletzung; die Lage der identifizierten Störzonen im Splint ist durch ein gelbes Oval gekennzeichnet.
Abb. 4: CT-Bilder von Stammquerschnitten ("Slices") einer Buche mit einem nachgeahmten Rückeschaden (links) bzw. mit einem nachgeahmten Fällschaden (rechts). Die Lage der identifizierten Störzonen ist durch ein gelbes Oval gekennzeichnet.
Während sich die Baumarten hinsichtlich der Ausprägung der Störzonen in den CT-Bildern deutlich unterschieden, ergaben ergänzende jahrringanalytische Untersuchungen keinerlei Hinweise auf verletzungsbedingte Zuwachsreaktionen.
Rücke- und Fällschäden im Vergleich (Buche)
Dieser Vergleich wurde experimentell nur bei Buche untersucht. Die CT-Analysen weisen bei Buche darauf hin, dass bei dieser Baumart Rücke- und Fällschäden offenbar in sehr unterschiedlichem Ausmaß zur Bildung von Störzonen führen. Während das Ausmaß der Störung durch Rückeschäden im Bereich der Stammbasis gering ist, entwickeln sich im Zusammenhang mit höher am Stamm liegenden Fällschäden in deutlich größerem Umfang wundinduzierte Störzonen (Abb. 4). Dies gilt sowohl für die Häufigkeit des Auftretens der Störzonen, deren flächige Ausdehnung im Stammquerschnitt, als auch für die Länge der Ausdehnung im Stammverlauf über den oberen beziehungsweise unteren Rand der Verletzung hinaus (Tab. 1). Zwar beschränkten sich auch bei den nachgeahmten Fällschäden bei Buche die Störzonen meist auf oberflächennahe Stammbereiche. In einigen Fällen fanden sich jedoch auch radial tiefgreifende, massive Störzonen (Abb. 4 rechts).
Zusammenfassende Bewertung
Grundsätzlich korrespondieren die Ergebnisse zur Ausprägung dieser Störzonen im Splint gut mit den pathologischen Befunden: Bei Tanne und Buche werden Verletzungen durch Rückeschäden im Bereich der Stammbasis offensichtlich wirksam abgeriegelt ("kompartimentiert"). Die entstehenden Störzonen bleiben räumlich eng eingegrenzt und Infektionen mit Wundfäule erregenden Pilzen erfolgen nur in geringem Umfang. Im Gegensatz dazu entwickeln sich bei Fichte in der Folge von Rückeschäden ausgedehnte Störzonen mit reduzierten Feuchtegehalten im Splint, die gut mit der intensiven Besiedelung durch Wundfäuleerreger korrespondieren. Insbesondere die bei Fichte über Brusthöhe hinaufreichenden Störzonen könnten gut erklären, warum selbst in diesem weit von der Rindenverletzung entfernt liegenden Bereich bereits zwei Jahre nach Verletzung Infektionen durch Wundfäule erregende Pilze nachweisbar waren.
Allerdings zeigt sich bei Buche, dass dort Fällschäden offenbar wesentlich weniger effizient abgeriegelt werden als Rückeschäden: Fällschäden sind durch stärker ausgeprägte Störzonen charakterisiert und werden offenbar in größerem Umfang von schädlichen Pilzen infiziert. Bedingt durch das experimentelle Design war es allerdings nicht möglich zu klären, ob dieser Unterschied im Wesentlichen auf der Lage der Verletzungen am Stamm (Stammbasis bzw. höher am Stamm) und/oder ihrer Ausformung (plätzeweise bzw. länglich) beruht. Denkbar erscheint, dass für die höhere Schaddisposition von Fällschäden bei Buche Unterschiede in den hydraulischen Verhältnissen zwischen Stammbasis und höher gelegenen Schaftpartien eine Rolle spielen könnten.
