Kroonarchitectuur

Veel bomenbeheerders kunnen zonder twijfel boomsoorten van op afstand herkennen, bijvoorbeeld terwijl ze voorbij rijden in de wagen. En ze kunnen dit zelfs in de winter, zonder blad. Maar slechts weinigen kunnen echt uitleggen waarom ze zo zeker zijn dat het om een eik gaat en geen linde. Meestal wordt verwezen naar het takkenpatroon of de habitus, maar eigenlijk gaat het meer om een buikgevoel, verworven na vele jaren naar bomen kijken. Kroonarchitectuur is de wetenschap die dit buikgevoel onderbouwt met definities en concepten, en die uitlegt waarom een boom eruit ziet zoals hij eruit ziet. Omdat de belangrijkste onderzoekers Frans of Frans- Canadees zijn, is de literatuur over kroonarchitectuur jammer genoeg quasi exclusief in het Frans gepubliceerd, wat de toegankelijkheid niet ten goede komt.

Wat is kroonarchitectuur?

Om de habitus van een specifieke boom te verklaren, refereren we gewoonlijk naar bodem, licht, water, wind en vergelijkbare omgevingsfactoren. Uiteraard hebben ze een grote impact op de ontwikkeling van een boom. Maar we vergeten vaak dat elke boomsoort ook een soort interne blauwdruk in zich draagt van hoe ze zich idealiter zou ontwikkelen. Volgens Claude Edelin, een van de pioniers van de kroonarchitectuur, is de architectuur van elke individuele boom de uitdrukking van een evenwicht tussen deze interne blauwdruk en beperkingen opgelegd door de omgeving. Dit artikel focust op die blauwdruk, los van de

variatie die we in realiteit zien, en meer specifiek: hoe kan kennis over de architectuur van bomen meegenomen worden in het beheer? Hoewel wetenschappers en kunstenaars al eeuwen plantenarchitectuur bestuderen, ontwikkelde het zich pas in de jaren 1970 tot een echte wetenschapstak, nauw verwant met plantenmorfologie. Plantenarchitectuur probeer t vaste en repetitieve fenomenen in plantenstructuren te identificeren, geldig voor alle individuen van dezelfde soort of zelfs voor meerdere soorten. Dit gebeurt door vele individuele planten van dezelfde soort te observeren en te schematiseren, in alle levensstadia, om zo de blauwdruk van die soort te proberen achterhalen.

Architectuurmodellen

Gebaseerd op de observaties van architectuurkenmerken, kunnen bomen ingedeeld worden in groepen met gelijkaardige karakteristieken (op basis van vertakkingstype, lengtegroei, takoriëntatie, positie van de bloei, …). Men zou kunnen denken dat er een quasi oneindig aantal mogelijke combinaties zijn van die kenmerken, maar uit onderzoek is gebleken dat alle bomen in de hele wereld beperkt zijn tot slechts 24 modellen. Die vertegenwoordigen elk een vaste combinatie van architectuur-kenmerken en dus een gelijkaardig bouwplan. Boomsoorten uit gematigde streken in Europa zijn te vinden in een achttal architectuurmodellen. Andere modellen omvatten hoofdzakelijk subtropische en tropische boomsoorten. Deze benadering leidt tot de ietwat verrassende observatie dat heel verschillende boomsoorten als tamme kastanje, douglasspar en zoete kers hetzelfde architectuurmodel delen. En dat andere, nauw verwante boomsoorten soms tot andere architectuurmodellen behoren. Het architectuurmodel van een boomsoort kennen en begrijpen voegt een zeker voorspelbaarheid toe aan de ontwikkeling van een individuele boom: het helpt een beheerder begrijpen waarom een boom op een specifieke manier groeit en wat verwacht kan worden.

Ontwikkelingsfases van bomen

Los van zijn architectuurmodel evolueert de architectuur van een boom doorheen zijn leven. In de laatste jaren zijn veel boombeheerders vertrouwd geworden met verschillende levensfasen van bomen, zoals voorgesteld in onderstaande figuur. Dit model heeft de grote verdienste gehad om mensen bewust te maken van het feit dat een boom zijn leven niet eindigt als er dode takken in de kroon verschijnen en dat de veteraanfase de langste kan zijn in het leven van een boom.

Maar in een poging om de ontwikkeling van een boom te schematiseren, zijn enkele storende veralgemeningen in dit model geslopen. Eerst en vooral is het lineair, met een start, een hoogtepunt en een einde. Dit strookt niet met het feit dat bomen in se de capaciteit hebben om voor eeuwig te leven. Ten tweede linkt dit model impliciet de levensfase van een boom en zijn chronologische leeftijd (in jaren). Dit klopt voor mensen, maar helemaal niet voor bomen: chronologisch oude veteraanbomen kunnen in een eerdere ontwikkelingsfase zitten dan jongere bomen. En als laatste en misschien wel belangrijkste punt: dit model combineert de ontwikkeling van een boom (de opbouw van stam en kroon) met zijn reactie op stress of een verandering in zijn omgeving (bv. natuurlijke kroonreductie). Veel veteraanbomen zijn inderdaad door een of meerdere processen van kroonreductie gegaan, maar de kroonreductie zelf is niet gelinkt aan een levensfase, het kan voorkomen in elke levensfase. Al deze problemen kunnen opgelost worden door levensfases te bekijken vanuit het standpunt van de kroonarchitectuur.

Een architectuurbenadering van levensfases

Om ontwikkelingsfases van bomen naar behoren te beoordelen, moeten we ze onderscheiden van de reactie van de boom op externe en interne stressfactoren. Dus laat ons in eerste instantie stress en de reactie van de boom daarop (gewoonlijk in de vorm van waterlot) negeren en kijken naar een theoretisch perfecte, stressloze ontwikkeling van een boom. In zijn eerste levensfase bouwt de jonge boom zijn stam op: een dominante as gericht op snel hoogte winnen. Alle takken zijn ondergeschikt en de boom bestaat uit één architecturale eenheid met sterke hiërarchie. Afhankelijk van zijn architectuurmodel kan de hiërarchie in de jonge boom meer of minder duidelijk zijn (zie afbeelding 1). Afhankelijk van externe factoren (bv. competitie voor licht) kan deze eerste levensfase en de daaruit volgende lengte van de stam korter zijn, bv. bij vrij uitgegroeide bomen, of langer, bv. bij bosbomen.

De boom gaat zijn tweede levensfase (de volwassenheid fase) in, als zijn apicale dominantie verzwakt en de stam voor een eerste keer reïtereert: hij vorkt in twee of meer gelijkwaardige delen (codominante stammen of gesteltakken) en de boom begint een kroon uit te bouwen. Na enige tijd zal een tweede reïteratiegolf optreden, met opnieuw een vork in elke codominante top, hoger in de kroon. Verschillende reïteratiegolven later (gewoonlijk een vijftal) heeft de boomkroon ongeveer zijn maximale omvang bereikt: de boom is op het hoogtepunt van zijn kunnen en is volwassen.

De gesteltakken splitsen in steeds kleinere vorken tot de boom de senescentie bereikt bij ongeveer 10 reïteratiegolven. In deze levensfase bestaat de kruin uit een opeenstapeling van heel kleine vorkjes, zodat de boom eruitziet als een gigantische bloemkool. Door de grote omvang van de structuur die de boom moet onderhouden en de toenemende hydraulische weerstand in zijn spinthout en de twijgen, zal er vroeg of laat toenemende topsterfte optreden in de kruin: de boom gaat zijn hoogbejaarde levensfase in, de senescentie. Als een boom geen zijwegen zou kunnen inslaan door de ontwikkeling van waterlot, is senescentie de laatste levensfase van een boom, aangezien de kroon steeds verder afsterft en de boom uiteindelijk doodgaat.

Waterlot

Maar laat ons terug in de realiteit stappen en stress en reactie opnieuw toelaten. Geen enkele boom kan doorheen de eeuwen zijn stam en kroon opbouwen zonder minstens enige vorm van stress te ondervinden. En dat is waar de zijwegen en variaties op de normale ontwikkeling opduiken. Afhankelijk van de intensiteit en de duur van de stress zal een boom veranderingen in zijn takarchitectuur vertonen (bv. een verarming van de vertwijging) of topsterfte. Veerkrachtige bomen zullen uiteindelijk hun primaire kroon herstellen, door orthotrope waterloten in de bovenkroon te vormen (van het Grieks ‘orthos’ – recht en ‘tropos’ – richting): groeikrachtige opgerichte scheuten die de architectuur van een jonge boom nabootsen. Vanuit het standpunt van de boom is dit uiteraard de voorkeursoptie: een tijdelijke dip en dan terug naar de normale situatie.

Als de boom er om een of andere reden niet toe in staat is om zijn primaire kroon te herstellen, maakt hij mogelijk een secundaire kroon. Tijdens dit proces van natuurlijke kroonreductie ontwikkelen zich hoofdzakelijk plagiotrope waterloten lager op de gesteltakken en de stam (van het Grieks ‘plagios’ – schuin en ‘tropos’ – richting), die de architectuur van een jonge tak nabootsen. De boom probeert in dit proces om een nieuw fysiologisch evenwicht te bereiken, met een secundaire kroon dichter bij zijn wortels.

In gevallen waar stress en sterfte vooral de bovenkroon treffen, kan de boom terugvallen op het onderste deel van zijn primaire kroon, zonder daarom een nieuwe, secundaire kroon te ontwikkelen: de boom plooit zich terug op een lagere positie. In elk van de bovenstaande scenario’s herneemt de nieuwe kroon zijn normale ontwikkeling, met reïteraties en dus de vorming van opeenvolgende vorken.

Worst case scenario is dat de boom er niet in slaagt om een goede conditie terug te vinden, maar enkel beroep kan doen op ageotrope waterloten (van het Grieks ‘a’ – zonder, ‘geo’ – aarde en ‘tropos’ – richting). Deze kleine en kronkelige waterloten vertonen de karakteristieken van ouderdom en kunnen nauwelijks de tak onderhouden waar ze op staan, laat staan de boom helpen om de stress te boven te komen. Bomen die enkel dit type waterlot vertonen, zitten in een onomkeerbaar aftakelingsproces. Dit betekent niet dat de boom op korte termijn zal afsterven, maar zijn kansen op herstel zijn minimaal.

Een laatste scenario is de ontwikkeling van één of meerdere groeikrachtige waterloten laag op de stamvoet of de wortels, die zich onafhankelijk van de oude boom ontwikkelt (en wortelt), als ware het een normale jonge boom.

Merk op dat dit model niet lineair is, maar circulair. Bomen kunnen achtereenvolgens verschillende periodes van stress of veranderingen in hun omgeving ondergaan en op verschillende manieren reageren, afhankelijk van het type en de duur van de stress of verandering en de vitaliteit van de boom. In dit model kunnen bomen zichzelf zelfs ‘heruitvinden’ en helemaal opnieuw beginnen, net zoals ze in realiteit ook doen.

Als bomen vergevorderde levensfases bereiken, gewoonlijk na het overleven van meerdere stress/reactie- of verandering/reactie-voorvallen, hebben ze een zeer complexe structuur.

In feite kunnen ze opsplitsen in verschillende, semi-autonome functionele eenheden en een kolonie van bomen worden in plaats van een individuele boom. In zo’n kolonie-boom kunnen sommige functionele eenheden in een andere levensfase zijn dan andere en dan ook een ander beheer vragen.

Zoals hierboven beschreven, speelt waterlot een sleutelrol in een boom zijn capaciteit om te reageren. Dus in plaats van het te negeren, of erger nog weg te snoeien, moeten bomenbeheerders rekening houden met waterlot in hun beheer. Waterlot laat de boom toe om te reageren op stress, het wegvallen van stress, veranderingen in zijn omgeving, stormschade, … De boom heeft zijn waterlot nodig om de zijroutes en afwijkingen van de normale ontwikkeling te exploreren, wat noodzakelijk is voor een lang leven. Maar om correct in te schatten wat waterlot ons vertelt en dat ook mee te nemen in beheer, moet men in staat zijn om het onderscheid te maken tussen de verschillende types waterlot die hierboven beschreven staan: orthotroop, plagiotroop en ageotroop waterlot, en ook hun positie in de kroon meenemen in de beoordeling.

Senescentie versus aftakeling

Bij het beheer van bomen wordt een kantelpunt bereikt als er topsterfte in de bovenkroon optreedt. Hoewel ze er gelijkaardig kunnen uitzien, is het belangrijk om een onderscheid te maken tussen senescentie en aftakeling.

Senescentie is een levensfase en dus een voorspelbaar deel van de ontwikkeling van een boom. Het kan niet teruggedraaid worden door beheer. Beheer kan enkel de senescente levensfase verlengen en verdere sterfte uitstellen. Het typische vertakkingspatroon voor een senescente boom is zeer warrig, met korte groeischeuten en een opeenstapeling van veel kleine vorkjes.

Aftakeling daarentegen is een regressie van de boom voor hij zijn volledige ontwikkeling heeft doorgemaakt, als een gevolg van stress. Als je de primaire reden voor de aftakeling kan vinden, kan die mogelijk teruggedraaid worden met het juiste beheer. Bijvoorbeeld: als een boom aftakelt als gevolg van bodemverdichting kan het mogelijk zijn om de aftakeling te stoppen en de boom zijn conditie te herstellen door de bodemverdichting te stoppen en de bodem te verbeteren. Het juiste beheer herstelt de conditie van de boom en leidt terug tot de normale architectuur voor die boom in zijn specifieke levensfase, stimuleert het herstel van de primaire kroon of de vorming van een secundaire kroon.

Hieronder een schema van de architectuurbenadering van de ontwikkeling van bomen: links een jonge boom, die vervolgens verschillende reïteraties ondergaat en de senescentie bereikt na ongeveer 10 reïteratiegolven (niet getoond op de figuur), waarna er topsterfte optreedt, eventueel gevolgd door de ‘natuurlijke dood’ van de boom. Stress of veranderende omgevingsfactoren leiden tot een reactie, met verschillende mogelijke variaties op de normale ontwikkeling. Als een boom niet adequaat kan reageren, kan hij vast komen te zitten in een onomkeerbare aftakeling en eventueel voortijdig’ sterven.

Gevolgen voor beheer

Om een architectuuranalyse te integreren in het beheer en om al het bovenstaande in overweging te kunnen nemen, moeten boombeheerders in staat zijn om de architecturale levensfase van een boom te beoordelen, alsook zijn conditie en vitaliteit (capaciteit om te reageren), en zijn voorbije en huidige reacties (oud en nieuw waterlot). In plaats van enkel rekening te houden met de huidige status van een boom en zijn chronologische leeftijd in jaren, is het essentieel om het proces te zien waar elke boom zich in bevindt: zijn architectuur vertelt je iets over zijn verleden en in veel gevallen ook over zijn toekomstige ontwikkeling en reactiepotentieel.

Laat ons als voorbeeld kijken naar deze linde (Tilia x europaea), geplant in de winter 1676- 1677 voor de abdij van Tongerlo. Zijn hoge chronologische leeftijd en biomechanische problemen (holle stam, scheuren, …) sturen de beheerder in de richting van een gefaseerde reductie om het proces van natuurlijke kroonreductie na te bootsen, het klassieke veteraan bomenbeheer. De architectuur van de kroon daarentegen toont een boom in vroege volwassenheid (twee à drie reïteraties/vorken in de kroon). Als deze boom de eerste van een reeks reducties krijgt, zal hij daar hoogstwaarschijnlijk op reageren door groeikrachtige, opgerichte (orthotrope) waterloten te maken in de bovenkroon, eerder dan de vorming van een secundaire kroon op te starten. Door beheer doelstellingen te definiëren op basis van de chronologische leeftijd en biomechanische kenmerken van een boom, zonder rekening te houden met zijn architectuur en ontwikkelingsfase, kan bomenbeheer zijn doelstellingen volledig voorbijschieten. In veel gevallen kan het beheerdoel wel bereikt worden, maar zullen andere beheermaatregelen moeten genomen worden.

Een gelijkaardige architectuuranalyse kan ook op een microschaal gebeuren, door individuele takken te analyseren en te schetsen. Zo kunnen vertwijgingspatroon, polycyclisme (meerdere groeischeuten in één groeiseizoen), aantal categorieën assen, … geanalyseerd worden. Dit voegt meer diepgang toe aan de architectuuranalyse en kan hetgeen geobserveerd was op macroschaal bevestigen of nuanceren.

Kroonarchitectuur is een essentiële tool om toe te voegen aan de toolkit van de bomenbeheerder, om beheerdoelstellingen correct te definiëren en het voorbije beheer correct te evalueren. Dit artikel licht slechts een tipje van de sluier op, maar hopelijk kon het toch een aantal ‘Aha!’-momenten triggeren.

Auteur Tom Joye

Literatuur

David Lonsdale (2013) The recognition of functional units as an aid to tree management, with particular reference to veteran trees, Arboricultural Journal, 35:4, 188-201

Christophe Drénou, Marine Bouvier & Jean Lemaire (2015) The diagnostic method ARCHI applied on declining pedunculate oaks, Arboricultural Journal, 37:3, 166-179

Jeanne Millet (2012) L’architecture des arbres des régions tempérées, Editions Multimondes, Montreal, 432 p.

Christophe Drénou (2016) L’arbre : au-delà des idées reçues, IDF, Paris, 256 p.

Meer info

Dit artikel is een vertaling van een Engelstalige artikel van dezelfde auteur dat eerder verscheen in Arb Magazine 185 – summer 2019.

De basisprincipes van de kroonarchitectuur worden uitgebreid toegelicht tijdens de tweedaagse opleiding ‘kroonarchitectuur bij bomen’ van Inverde. Meer info op

https://www.inverde.be/opleidingen/kroonarchitectuur-bij-bomen(opent nieuw venster)