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 7 Tage

www.biologie-seite.de 14 Meldungen

Meldung vom 17.05.2019

Echoortung von Fledermäusen - Exzellente Navigation mit wenig Information

LMU-Forscher widerlegen bisherige Annahmen über die Echoortung: Fledermäuse haben deutlich weniger räumlich ...

Meldung vom 17.05.2019

Neues Petersilien-Virus von Braunschweiger Forschern entdeckt space

Neues Petersilien-Virus kommt im Raum Braunschweig und anderen Teilen Deutschlands vor.

Meldung vom 16.05.2019

Bettgenosse gesucht: Wer war der erste Wirt der Bettwanzen

Ein internationales Team von Wissenschaftlern unter der kooperativen Leitung des TUD Biologen Prof. Klaus Rein ...

Meldung vom 15.05.2019

Schimpansen graben mit Werkzeugen nach Futter

Forschungsteam filmt im Zoo erstmals, wie die Menschenaffen vorgehen, um an vergrabene Leckereien zu kommen.

Meldung vom 15.05.2019

Übersatte Bakterien machen den Menschen krank

SFB 1182-Forschungsteam schlägt in einer neuen Hypothese vor, dass Entzündungskrankheiten durch ein Nahrungs ...

Meldung vom 15.05.2019

Große Fragen zur Rolle mikroskopischen Lebens für unsere Zukunft

Wie Mikroorganismen die dynamische Entwicklung unserer Erde beeinflussen.

Meldung vom 15.05.2019

Wälder tragen weniger zum Klimaschutz bei als vermutet

Eine Studie mit Beteiligung der Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL könnte ein Dämp ...

Meldung vom 15.05.2019

Ausgezirpt - Drastischer Biomasseverlust bei Zikaden in Deutschland

In der April- Ausgabe der vom Bundesamt für Naturschutz herausgegebenen Zeitschrift „Natur und Landschaft ...

Meldung vom 14.05.2019

Relaisstation im Gehirn steuert unsere Bewegungen

Die Relaisstation des Gehirns, die Substantia nigra, beherbergt verschiedene Arten von Nervenzellen und ist f ...

Meldung vom 14.05.2019

Archaeopteryx bekommt Gesellschaft

Forscher der Bayerischen Staatssammlung für Paläontologie und Geologie (SNSB-BSPG) sowie der LMU München be ...

Meldung vom 14.05.2019

Geschlechtsreife Aale bauen ihre Knochen ab

Um zu ihren Fortpflanzungsgebieten zu gelangen, schwimmen Europäische Aale mehrere Tausend Kilometer auf die ...

Meldung vom 13.05.2019

Universität Stuttgart benennt neue Bärtierchen-Art: Milnesium inceptum entdeckt

Eine neue Bärtierchen-Art wurde von Dr. Ralph Schill vom Institut für Biomaterialien und biomolekulare Syste ...

Meldung vom 13.05.2019

Anglerinnen und Angler sorgen für Fischartenvielfalt im Baggersee

Forschende des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) haben zusammen mit Fischere ...

Meldung vom 09.05.2019

Wie Stammzellen ein Gehirn korrekter Größe und Zusammensetzung bauen

Im Laufe der Gehirnentwicklung erzeugen Stammzellen unterschiedliche Typen von Neuronen zu unterschiedlichen Z ...


03.05.2019
Eine Frage der Zeit
24.04.2019
Kraftwerk ohne DNA

06.03.2019
Bindung mit Folgen
16.01.2019
Plötzlich gealtert

19.12.2018
Baum der Schrecken
07.11.2018
Plastik im Fisch
28.09.2018
Gestresste Pflanzen

13.08.2018
Wie Vögel lernen

15.06.2018
Primaten in Gefahr
24.05.2018
Störche im Aufwind
03.09.2018
Kenne Deinen Fisch!
03.09.2018
Leben ohne Altern
03.09.2018
Lebensraum Käse
03.09.2018
Domino im Urwald
03.09.2018
Trend-Hobby Imker
03.09.2018
Wie Bienen riechen

Newsletter

Neues aus der Forschung