Wie der Wald mit dem Hitzesommer zurechtkommt

Neues aus der Forschung

Meldung vom 29.08.2018

Zwischen April und August haben die Schweiz und grosse Teile Mitteleuropas die regenärmsten Sommermonate seit Messbeginn 1864 erlebt. Besonders der Wald scheint unter der Trockenheit zu leiden: Bereits im August haben die Bäume begonnen, sich braun zu verfärben. Eine Studie der Universität Basel deutet nun darauf hin, dass die heimischen Bäume besser als erwartet mit der Trockenheit umgehen können. Doch für eine Entwarnung ist es noch zu früh.


180903-1951_medium.jpg
 
Mit verschiedenen Massnahmen wie dem vorzeitigen Abwerfen der Blätter versuchen Bäume, sich vor extremer Trockenheit zu schützen.
Lars Dietrich, Sylvain Delzon, Guenter Hoch, Ansgar Kahmen
No role for xylem embolism or carbohydrate shortage in temperate trees during the severe 2015 drought
Journal of Ecology (2018)
DOI: 10.1111/1365-2745.13051


Bäume sind darauf angewiesen Photosynthese zu betreiben, um Zucker für ihren Stoffwechsel zu produzieren. Dazu müssen sie durch kleine Poren an den Blättern Kohlenstoffdioxid (CO2) aufnehmen. Dabei verdunsten erhebliche Mengen Wasser: Bei einer ausgewachsenen Buche können das täglich bis zu 400 Liter sein.

Dieses Wasser muss der Baum jeden Tag ersetzen, indem er es über die Wurzeln aufnimmt und über Leitbahnen im Stamm in die Blätter führt. Für den Transport in die Höhe sorgt ein Unterdruck, der durch den Wasserverlust in den Blättern entsteht und das Wasser aus dem Boden nach oben saugt.

Vertrocknen oder verhungern

Trocknet der Boden aus, wird diese Saugspannung immer grösser. Wird sie zu gross, können die Leitbahnen erheblichen Schaden nehmen, sodass kein Wasser mehr zu den Blättern gelangt und der Baum vertrocknet.

Um dies zu verhindern, verschliessen die Bäume bei Trockenheit ihre Poren. Dadurch reduzieren sie den Wasserverlust und vermeiden extreme Saugspannungen in den Leitbahnen.

Doch das hat seinen Preis: Die Photosynthese wird dadurch eingeschränkt. Bleiben die Poren längere Zeit geschlossen, kann der Baum keinen Zucker mehr synthetisieren und droht letztlich zu verhungern. Bis jetzt ist man daher davon ausgegangen, dass Bäume bei extremer Trockenheit Gefahr laufen, entweder zu vertrocknen oder zu verhungern. Verlässliche Daten gab es bisher jedoch nicht.

Bäume physiologisch gut gerüstet

Forscher der Universität Basel konnten nun zeigen, dass die wichtigsten heimischen Baumarten erstaunlich gut in der Lage sind, bei extremer Trockenheit durch den Verschluss der Poren Schäden an ihren Leitbahnen und damit ein Austrocknen zu verhindern. Dies berichten sie auf Basis einer dreijährigen Studie, die das Jahr 2015 einschliesst, welches ebenfalls durch einen extrem heissen und trockenen Sommer gekennzeichnet war. Die Forscher fanden auch keine Anzeichen dafür, dass der lang anhaltende Porenschluss zu einer Reduktion der Zuckerspeicher im Baum führen würde.

Die Forscher schliessen aus ihren Untersuchungen, dass die Bäume durch effizienten Porenschluss und durch ausreichende Zuckerreserven physiologisch erstaunlich gut gerüstet sind, um extreme Trockenheitsereignisse wie den Sommer 2015 zu überleben. Erste Daten aus dem Hitzesommer 2018 bestätigen diese Ergebnisse.



Kontrollierter biologischer Prozess

Wieso aber verfärbt sich der Wald dennoch gelb, wenn unsere Bäume gut gegen Trockenheit gerüstet sind? «Das vorzeitige Abwerfen der Blätter ist eine weitere Sicherheitsmassnahme der Bäume, um sich vor Austrocknung zu schützen. Es ist ein kontrollierter biologischer Prozess und ist zunächst nicht bedenklich», so Studienleiter Prof. Dr. Ansgar Kahmen vom Departement Umweltwissenschaften der Universität Basel.

«Zwar können die braunen Blätter keine Photosynthese mehr betreiben, aber die Zuckerspeicher sind zu dieser Jahreszeit bereits schon recht voll, sodass der Baum auch so gut über den Winter kommen sollte», erläutert der Pflanzenwissenschaftler.

Entscheidend ist, dass die Blattknospen die Trockenheit ohne Schäden überdauern. «Die Knospen sind bereits jetzt angelegt, um im kommenden Jahr neue Blätter austreiben zu lassen. Ob dies der Fall ist, können wir erst im kommenden Frühjahr beurteilen.»



Zu früh für Entwarnung

Trotz der erstaunlichen Fähigkeit der Bäume, eine Dürreperiode zu überdauern, geben die Forscher keine Entwarnung. Zwar können unsere Bäume mit Einzelereignissen wie den Hitzesommern 2015 oder 2018 offensichtlich gut umgehen. Es ist jedoch unklar, ob ihre Sicherheitsmechanismen ausreichen, um auch einer starken Zunahme von Trockenheitsereignissen widerstehen zu können.

Die Forscher geben auch zu bedenken, dass Bäume zwar ein einzelnes Trockenheitsjahr überleben können, daraus jedoch geschwächt hervorgehen können und so zum Beispiel für Insektenbefall anfällig werden.


Diese Newsmeldung wurde erstellt mit Materialien von idw


News der letzten 2 Wochen


Meldung vom 17.01.2019 13:47

Mieser Fraß: Wie Mesozooplankton auf Blaualgenblüten reagiert

Warnemünder MeeresforscherInnen ist es mithilfe der Analyse von stabilen Stickstoff-Isotopen in Aminosäuren ...

Meldung vom 17.01.2019 13:41

Einblicke in das Wachstum einer tropischen Koralle

Kalkbildung in Korallen: Ein doppelter Blick und dreifache Messungen erlauben neue Einblicke in das Wachstum e ...

Meldung vom 17.01.2019 13:31

Plötzlich gealtert

Coralline Rotalgen gibt es seit 130 Millionen Jahren, also seit der Kreidezeit, dem Zeitalter der Dinosaurier. ...

Meldung vom 17.01.2019 13:19

Mehr Platz für Vögel und Schmetterlinge in der Landwirtschaft

Um den schwindenden Bestand von Vögeln und Schmetterlingen im Schweizer Kulturland wieder zu erhöhen, müsse ...

Meldung vom 17.01.2019 13:14

Ernst Haeckel als Erzieher

Biologiedidaktiker der Uni Jena geben Reprint der Dodel-Schrift „Ernst Haeckel als Erzieher“ mit heraus.

Meldung vom 17.01.2019 13:10

Das Ohr aus dem 3-D-Drucker

Aus Holz gewonnene Nanocellulose verfügt über erstaunliche Materialeigenschaften. Empa-Forscher bestücken d ...

Meldung vom 17.01.2019 13:04

Menschliche Darmflora durch Nanopartikel in der Nahrung beeinflussbar

Neue Studie der Universitätsmedizin Mainz über die (patho)biologischen Auswirkungen von Nanopartikeln auf da ...

Meldung vom 10.01.2019 19:47

Erster direkter Nachweis eines Wal jagt Wal - Szenarios in früheren Ozeanen

In einer im open-access Journal PLOS ONE publizierten Studie, liefern Manja Voss, Paläontologin am Museum fü ...

Meldung vom 10.01.2019 19:33

Zahnwechsel sorgt bei Elefanten für Jojo-Effekt

Das Gewicht von Zoo-Elefanten schwankt im Laufe ihres erwachsenen Lebens in einem Zyklus von etwa hundert Mona ...

Meldung vom 10.01.2019 19:24

Intensives Licht macht schläfrig

Insekten und Säugetiere besitzen spezielle Sensoren für unterschiedliche Lichtintensitäten. Diese nehmen ge ...

Meldung vom 10.01.2019 19:11

Alpenwanderung mit Folgen: Forscher verifizieren fast 70 Jahre alte genetische Hypothese

An einer Orchideen-Population in Südtirol belegen Forscher der Universitäten Hohenheim, Zürich und Wien die ...

Meldung vom 08.01.2019 17:54

Clevere Tiere upgraden ihr Genom

Puzzlestein in der Evolution der Tintenfische entschlüsselt - Kopffüßer wie Tintenfisch, Oktopus oder Nauti ...

Meldung vom 08.01.2019 17:45

Gekommen, um zu bleiben: Drachenwels aus Ostasien in der bayerischen Donau

Die bayerische Donau ist inzwischen Heimat für viele Fisch- und andere Tierarten, die ursprünglich nie dort ...

Meldung vom 08.01.2019 17:37

Entwicklung eines grösseren Gehirns

Ein Gen, das nur der Mensch besitzt und das in der Großhirnrinde aktiv ist, kann das Gehirn eines Frettchens ...

Meldung vom 07.01.2019 16:31

Bei Blaumeisen beeinflusst das Alter der Weibchen und die Legefolge die Qualität der Eier

Brütende Blaumeisen-Weibchen stimmen die Zusammensetzung ihrer Eier auf die Bedürfnisse der aus ihnen schlü ...

Meldung vom 07.01.2019 16:03

Phytolith- und Wassergehalt von Futterpflanzen beeinflussen Zahnschmelzabrieb von Wirbeltieren

Verschiedene Futterpflanzen reiben den Zahnschmelz von Wirbeltieren unterschiedlich stark ab, was unter andere ...



26.12.2018:
Baum der Schrecken
24.11.2018:
Wenn das Meer blüht
24.11.2018:
Durchsichtige Fliegen
15.11.2018:
Plastik im Fisch
03.10.2018:
Gestresste Pflanzen

13.08.2018:
Wie Vögel lernen
20.07.2018:
Magie im Reagenzglas

18.06.2018:
Primaten in Gefahr
28.05.2018:
Störche im Aufwind
07.05.2018:
Misteln atmen anders

27.03.2018:
Kenne Deinen Fisch!
01.09.2016:
Elefanten im Sinkflug
13.12.2015:
Leben ohne Altern
22.05.2014:
Lebensraum Käse
22.05.2014:
Domino im Urwald
04.04.2014:
Nationalpark Asinara
13.03.2014:
Trend-Hobby Imker
04.09.2013:
Harmloser Terrorvogel
07.02.2013:
Wie Bienen riechen

Newsletter

Neues aus der Forschung