Eichenblätter, die im Rahmen eines kontrollierten Experiments der WSL durch Hitze und Trockenheit geschädigt wurden. Yann Vitasse/WSL

Eine Studie der WSL zeigt, dass die im Sommer durch Hitze verursachte Braunfärbung der Blätter keine Abwehrstrategie der Bäume ist, sondern ein Zeichen irreversibler Schäden.

Mit dem globalen Temperaturanstieg geraten die Wälder in der Schweiz und weltweit zunehmend unter Druck und sind beispielsweise häufiger von Waldbränden betroffen.

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Die immer heisseren und trockeneren Sommer haben auch andere, mit blossem Auge sichtbare Folgen: Die Kronen der Laubbäume verlieren ihre grüne Farbe viel früher als üblich. Im Jahr 2018 etwa waren die Buchen in der Region Schaffhausen und in anderen Schweizer Regionen bereits Mitte August komplett braun.

Bislang hat sich die Wissenschaft mit einem grundlegenden Dilemma auseinandergesetzt: Verlieren Bäume ihre Blätter auf kontrollierte Weise, um Wasser zu sparen – also durch einen aktiven Abwehrmechanismus –, oder weil sie durch die Hitze direkt geschädigt werden?

Eine aktuelle Analyse, die von einer Forschungsgruppe der WSLExterner Link, der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft, in der renommierten Fachzeitschrift Nature Climate ChangeExterner Link veröffentlicht wurde, geht dieser Frage nach und sendet ein deutliches Alarmsignal.

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In der Schweiz waren sommerliche Hitzeschäden an Wäldern historisch gesehen selten. Als sich 2018 der Fall in Schaffhausen ereignete, vermuteten viele Waldökolog:innen, dass die Buchen lediglich die sogenannte Blattalterung vorverlegten, also den normalen Herbstprozess.

Denn im Herbst bereiten sich die Bäume auf die Winterruhe vor, indem sie wertvolle Nährstoffe aus den Blättern zurückgewinnen, bevor diese abfallen. Der folgende Frühling offenbarte jedoch eine ganz andere Realität: Viele dieser Buchen konnten keine neuen Knospen bilden – ein Zeichen dafür, dass sie tiefgreifende Schäden erlitten hatten und es sich nicht um eine einfache «vorzeitige Winterruhe» handelte.

Zwei unterschiedliche Prozesse

Um den Gesundheitszustand der Wälder und ihre Fähigkeit zur Kohlenstoff-Bindung zu überwachen, nutzen Forscher:innen Satellitendaten, die den «Grünheitsgrad» der Wälder messen.

Allerdings tun sich die aktuellen Modelle schwer, zwischen zwei sehr unterschiedlichen Prozessen zu unterscheiden: der natürlichen Alterung und Blattverbrennungen. Im ersten Fall handelt es sich um einen programmierten biologischen Prozess, der im folgenden Jahr reversibel ist; im zweiten um physische und irreversible Schäden, die durch Hitzestress verursacht werden.

Beide Phänomene färben die Wälder braun, doch die Folgen für das Ökosystem sind sehr unterschiedlich. Wenn die Blätter verbrennen, bevor der Baum ihre Nährstoffe zurückgewinnen kann, wird die Pflanze geschwächt. Wiederholt sich dieses Phänomen über mehrere aufeinanderfolgende Jahre hinweg, besteht die Gefahr, dass die Fähigkeit der Wälder, zu wachsen, den Wasserkreislauf zu regulieren und Kohlendioxid (CO₂) aufzunehmen, drastisch abnimmt.

Wie die Autor:innen der Studie betonenExterner Link: «Wenn die beiden Prozesse verwechselt werden, bilden Modelle zum Laubfall die Realität weniger gut ab und wir überschätzen womöglich die Widerstandsfähigkeit der Wälder gegenüber Klimaextremen.»

Gefährliche Kombination für den Waldbestand

Der Projektleiter Yann Vitasse, der sich mit saisonalen Prozessen bei Bäumen befasst, betont, dass Blattschäden durch Hitze und Trockenheit mit der Erwärmung des Klimas voraussichtlich immer häufiger werden: «Hitzewellen und Trockenheit sind eine explosive Kombination für Wälder; das ist ein wirklich alarmierender Trend.»

Um allzu optimistische Prognosen zum Zustand der Wälder zu vermeiden, schlagen die Autor:innen der Studie kontrollierte Experimente vor. Sie sind der Ansicht, dass nur durch die genaue Bestimmung der physiologischen Schwellenwerte, ab denen Blätter irreversible Schäden erleiden, die Klimamodelle aktualisiert und der Schweizer sowie der europäische Waldbestand geschützt werden können.

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Übertragung aus dem Italienischen/cm

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