Bis zu 5 Grad sollen laut Prognosen die Temperaturen im Vergleich zur vorindustriellen Zeit steigen. Da sich die Waldbewirtschaftung an ein heisseres und trockeneres Klima anpassen muss, ist es für Forschende wichtig zu verstehen, wie sich Hitze und Trockenheit auf Bäume auswirkt.
Eine veröffentlichte Studie der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) und der Eidgenössischen Technischen Hochschule in Lausanne (EPFL) zeigte: Die Erwärmung an sich ist nicht das grösste Problem für die Bäume.
Bäume unter Extrembedingungen
Seit fünf Jahren wuchsen auf einem Gelände in Birmensdorf junge Buchen und Flaumeichen. Beide sind für die Wirtschaft und die Waldökosysteme Mitteleuropas von Bedeutung. Sie befanden sich in Klimakammern. Während einige Bäume Trockenheit ausgesetzt waren, mussten andere um 5 Grad erhöhte Temperaturen aushalten.
Die Forschenden stellten fest, dass sowohl Hitze als auch Trockenheit für die Bäume Stress bedeuten. Ähnlich wie Menschen «schwitzen» auch Bäume. Über ihre Blattporen geben sie Wasser ab und können diese damit kühlen. Selbst wenn die Blattoberflächen 40 bis 45 Grad heiss wurden, funktionierte dieser Kühlmechanismus. «Es kann zwar zu leichtem Sonnenbrand an den Blättern mit geringfügigen Schäden am Fotosynthesesystem kommen, doch diese sind in der Regel nur vorübergehend», sagt Alyssa Therese Kullberg, Pflanzenökophysiologin am Forschungslabor für Pflanzenökologie am WSL.
Geschädigt wurden die Blätter jedoch, wenn das Wasser im Boden knapp war. Dann schloss der Baum die Blattporen, um Wasser zu sparen. Die Blätter dehydrierten und überhitzten. Bei Buchen führt dies zu Versengungen, die sich als braune Flecken auf dem geschädigten Blattgewebe zeigen.
Eichen halten Trockenheit besser aus
Besser vertrug die Eiche diese Bedingungen. «Wir haben bei Eichenblättern kaum Versengungen festgestellt, obwohl ihre thermischen Toleranzgrenzen fast genauso häufig überschritten wurden wie die der Buchenblätter», sagt Kullberg. Dies, obwohl sie den gleichen Bedingungen ausgesetzt war. Für die Forschenden war dies eine Überraschung. Diese Erkenntnis lasse sich nicht vollständig durch die Mechanismen erklären, die in der Studie gemessen wurden, berichtete Alyssa Therese Kullberg vom Forschungslabor für Pflanzenökologie der EPFL-WSL.
Dass es zu dauerhaften Schäden in Form von Versengungen kommt, wenn die Blätter der Bäume ihre thermische Sicherheitsgrenze überschreiten, wird mit der Studie erstmals experimentell belegt. Der Versuch wird noch zwei weitere Jahre fortgeführt. Die Forschenden hoffen damit zu erfahren, ob die Bäume widerstandsfähiger werden und sich an schwierige Bedingungen anpassen können.
