Dürrefolgen: Der Wald in Zugzwang

Wer im Wald spazieren geht, dem fällt auf, dass viele Bäume bereits ihre Blätter abwerfen. Das ist eine Folge der lang anhaltenden Dürren im Sommer. So schützen sich die Bäume vor zusätzlichem Wasserverlust. Denn über die Blätter entzieht die trockene Atmosphäre den Bäumen immer mehr Feuchtigkeit, während sie aus dem trockenen Boden kaum Nachschub erhalten. Die Sogwirkung auf die Wassersäule im Inneren des Stamms steigt immer weiter an. Kann sie dem nicht mehr standhalten und reißt ab, dringt Luft in die wasserleitenden Gefäße ein und unterbricht den Wassertransport. Den Ausfall einiger dieser Wasserleitungen kann der Baum noch kompensieren. Betrifft das jedoch zu viele Gefäße, kann die Wasserversorgung zusammenbrechen, und der Baum stirbt ab.

Um dem vorzubeugen, bilden Bäume an trockeneren Standorten widerstandsfähigere Gefäße aus. Beispielsweise haben die Röhrchen, die das Wasser aus der Wurzel in die Krone leiten, dann einen kleineren Durchmesser. Bei vielen kleinen Gefäßen fällt der Verlust eines nicht so stark ins Gewicht. Gleichzeitig ist die Gefäßwand zwischen den einzelnen Röhrchen dicker im Vergleich zu Bäumen an feuchten Standorten. Zwischen den Gefäßen gibt es Verbindungen, sogenannte Tüpfel, über die sich eine Luftblase ausbreiten kann. Eine dickere Wand erschwert diese Ausbreitung von einem Gefäß auf ein weiteres. Das alles hat ökologische Kosten. Denn wenn ein Baum auf der gleichen Fläche dünnere Gefäße mit dickerer Wand hat, kann er insgesamt weniger Wasser transportieren.

Eine wichtige Frage lautet, ob Bäume auch im Laufe ihrer Lebenszeit solche Veränderungen an ihren Gefäßen vornehmen können, sich also anhaltend niedrigen Niederschläge anpassen. Ein Forscherteam des South China Botanical Garden ist der Frage nun nachgegangen. Die Ergebnisse sind im Fachmagazin „PNAS“ erschienen. Die Wissenschaftler werteten 40 Freilandstudien aus der ganzen Welt aus, bei denen Niederschlag kontrolliert ausgeschlossen wurde. Dabei simulierten die Forscher hinter diesen Studien wiederkehrende Dürren, indem sie den Boden unterhalb der Baumkronen überdachten. Anschließend untersuchten sie, wie sich die Bäume in den trockenen Bereichen im Vergleich zu den Bäumen in benachbarten Kontrollbereichen entwickeln. Auch nach Jahren der Dürre haben die Bäume ihren Wassertransport nicht an die trockeneren Bedingungen angepasst. Diese mangelnde Anpassungsfähigkeit birgt die Gefahr, dass die Bäume sich nicht ausreichend mit Wasser versorgen können.

Das heißt allerdings nicht, dass die Bäume gar nicht auf die Trockenheit reagieren. „Wichtige Anpassungsmechanismen können stattdessen auch Veränderungen der Kronengröße, der Wurzelbildung, des Wachstums und letztlich der Waldstruktur und Artenzusammensetzung sein“, sagt Yann Vitasse, Waldökologe der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft in der Schweiz, der an der aktuellen Studie nicht beteiligt war. Die allgemeine Anpassungsfähigkeit von Bäumen an Klimaänderungen hänge also auch von weiteren Faktoren ab.

Sie zu entschlüsseln, ist entscheidend für die Modellierung des Klimawandels.