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Dürreperioden setzen Europas Wäldern massiv zu – und im Zuge des Klimawandels könnte ihre Häufigkeit zunehmen. Doch Vielfalt hilft: Eine neue Studie unter Leitung des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) und der Universität Leipzig zeigt, dass Wälder widerstandsfähiger insbesondere gegenüber Trockenheit sind, wenn die Bäume unterschiedliche Strategien im Umgang mit Wasser verfolgen. Entscheidend ist dabei nicht allein, wie viele Arten vorkommen, sondern wie unterschiedlich sie Wasser aufnehmen, speichern und nutzen.
Im Rahmen des Baumdiversitätsexperiments MyDiv in Bad Lauchstädt (Sachsen-Anhalt) untersuchte das Forschungsteam das Wachstum von 2.611 Bäumen aus 10 europäischen Baumarten über sechs Jahre (2016–2021). In diesen Zeitraum fiel auch die außergewöhnliche Dürreperiode von 2018 bis 2020, unter der Waldbestände in ganz Europa litten.
Anhand von 14 Eigenschaften, die beschreiben, wie ein Baum Wasser transportiert, speichert und den Wasserverlust reguliert, analysierten die Forschenden, wie sich die individuellen Wachstumsraten der Bäume veränderten. Denn: Bäume verfolgen unterschiedliche Strategien beim Umgang mit Wasser. Daher kommen einige Arten wie die Eiche oft relativ gut mit Dürren zurecht, wohingegen andere – etwa Birken – empfindlicher auf anhaltende Trockenheit reagieren.
Vielfältige Wassernutzungsstrategien stabilisieren Waldbestände
Das Ergebnis: Bäume mit hoher hydraulischer Sicherheit – also solche, deren Leitgewebe auch bei starker Trockenheit funktionstüchtig bleibt – und Bäume, die die winzigen Spaltöffnungen ihrer Blätter gezielt schließen können, zeigten in Dürrejahren ein stärkeres Wachstum als Bäume mit gegenteiligen Strategien im Umgang mit Wasser. Unter normalen Bedingungen dagegen hatten sie Nachteile.
Diese Leistungsverschiebung zwischen nassen und trockenen Jahren verdeutlicht einen grundlegenden ökologischen Trade-off: „Es gibt nicht die eine Strategie, die immer zu mehr Wachstum führt“, erklärt Erstautorin Lena Sachsenmaier, Doktorandin bei iDiv und an der Universität Leipzig. „Was unter normalen Bedingungen nachteilig ist, kann in Dürrejahren zum entscheidenden Vorteil werden.”
Nachbarschaftshilfe unter Bäumen
Eine weitere zentrale Erkenntnis: Bäume profitieren bei Trockenheit von funktional unterschiedlichen Nachbarn. Wenn die benachbarten Bäume andere Strategien im Umgang mit Wasser verfolgten, wuchsen sie in trockenen Jahren besser als neben Nachbarn mit ähnlichen Wassernutzungsstrategien. „In extremen Dürrejahren profitiere ich als Baum vor allem dann, wenn meine Nachbarn ganz andere Eigenschaften im Umgang mit Wasser besitzen”, so Sachsenmaier. „Entscheidend ist also nicht, dass möglichst viele Arten um mich herumstehen, sondern dass sich die Strategien, mit Trockenheit umzugehen, möglichst stark voneinander unterscheiden.”
Unterschiedliche Wassernutzungsstrategien wirken also wie eine natürliche Versicherung gegen Dürren. „Wenn wir beim Waldumbau gezielt auf unterschiedliche Strategien im Umgang mit Wasser achten, können wir die Stabilität gegenüber Dürren vermutlich erhöhen“, ergänzt Sachsenmaier.
Bedeutung für Forstwirtschaft und Klimaanpassung
Die Ergebnisse liefern wertvolle Anhaltspunkte für die Anpassung der europäischen Wälder an den Klimawandel. Für die Praxis bedeutet das: Mischwälder mit Arten, die unterschiedliche Wassernutzungsstrategien besitzen, könnten im Mittel stabiler bleiben als gleichartige Bestände.
„Unsere MyDiv-Studie zeigt, dass der Schutz der Wälder im Klimawandel nicht nur eine Frage der Artenvielfalt ist, sondern auch der funktionalen Vielfalt“, sagt Senior-Autor Christian Wirth, iDiv-Gründungsdirektor und Professor an der Universität Leipzig. „Wir kennen aber die Wassernutzungsstrategien unserer Baumflora und der Bäume, die wir im Zuge des Klimawandels bei uns erwarten, nur unzureichend. Deshalb untersuchen wir jetzt fast 100 verschiedene Baumarten in unserem Forschungsarboretum ARBOFun auf ihren Umgang mit Wasser. Wenn wir Wälder so umbauen, dass verschiedene Strategien zusammenwirken, dann machen wir sie fit für die Zukunft.“
Das MyDiv-Experiment in Bad Lauchstädt untersucht seit 2015 an ca. 11.200 Bäumen, wie sich die Beziehungen zwischen verschiedenen Baumarten, Mykorrhiza-Typen und Ökosystemfunktionen langfristig entwickeln. Die Studie wurde u. a. von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG; FTZ-118) gefördert.
Lena Sachsenmaier
Deutsches Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig
Universität Leipzig
lena.sachsenmaier@idiv.de
Lena Sachsenmaier, Florian Schnabel, Fon R. Tezeh, Pablo Castro Sánchez-Bermejo, Nico Eisenhauer, Olga Ferlian, Sylvia Haider, Ronny Richter, Sharath S. Paligi, Bernhard Schuldt, Christian Wirth (2025). Hydro-functional traits and their dissimilarity to the neighbourhood buffer tree growth against the 2018-2020 Central European drought. Global Change Biology, DOI: https://doi.org/10.1111/gcb.70588
Das MyDiv-Baumdiversitätsexperiment während des Dürresommers 2022
Quelle: Lena Sachsenmaier
Copyright: iDiv
Probenahme von Blättern aus dem oberen Kronenbereich einer MyDiv-Birkenmonokultur zur Untersuchung d ...
Quelle: Claudia Guimarães-Steinicke
Copyright: iDiv
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten
Biologie, Meer / Klima, Tier / Land / Forst, Umwelt / Ökologie
überregional
Forschungsergebnisse, Wissenschaftliche Publikationen
Deutsch
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