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Können Bäume verdursten und verhungern?

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Pflanzen atmen durch winzige Poren, Stomata (Einzahl: Stoma) genannt, die sich schliessen, wenn es zu warm oder zu trocken ist. Der Spalt in der Mitte des Fotos ist ein Stoma eines Rosenblatts.
Foto: plantsurfer/Wikipedia
 
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Trockenjahre gibt es immer wieder - entscheidend für die Effekte auf den Wald ist, wie häufig und wie ausgeprägt die Trockenjahre sind. Wärmere Sommertemperaturen fördern Pilze und Schadinsekten wie die Holzwespe (Sirex noctilio). Bäume, die durch Dürre geschwächte sind, sind weniger widerstandsfähig gegenüber Schadorganismen.
 
WSL Gelbe Kisten
In diesen gelben Kisten wird mit jungen Bäumchen an der WSL experimentiert: Wie gut wachsen sie, wenn sie viel oder wenig Wasser, Schatten bzw. Nährstoffe bekommen?
 
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Wie stark "atmet" diese Pflanze in diesem Moment? Eine Doktorandin testet das hier mit einem Gerät namens Porometer. Es misst, wie viel Wasserdampf aus den Blattporen (Spaltöffnungen oder Stomata genannt) strömt. Dieser Wert verkleinert sich, wenn die Pflanze bei Trockenheit ihre Spaltöffnungen schliessen muss, um Wasser zu sparen.
 
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Wenn es sehr trocken ist, haben Bäume sozusagen gleichzeitig Durst und Hunger. Durst, weil sie über ihre Wurzeln nicht genügend Wasser aus dem Boden aufnehmen können und Hunger, weil sie die winzigen Öffnungen in den Blättern schliessen müssen, durch die sie Kohlendioxid (CO2) zur Bildung von Zuckern aufnehmen.

Eigentlich sind Bäume sehr gut vor dem Austrocknen geschützt: Ihre Rinde und die Beschichtung der Blätter und Nadeln lassen kaum Wasser hinaus. Nur durch die winzigen Spaltöffnungen (sogenannte Stomata) in den Blättern verdampft Wasser. Diese brauchen Pflanzen auch für ihre Ernährung: Das Gas CO2 aus der Luft gelangt durch die Spaltöffnungen ins Blatt, wo es mit Hilfe von Licht in Zucker umgewandelt wird, was Fotosynthese genannt wird.

Wenn es nun länger trocken ist, schliessen die Bäume die Spaltöffnungen, um weniger Wasser zu verlieren. Dann können sie aber nicht mehr genug Zucker herstellen, um weiter zu wachsen. Also stoppen sie das Wachstum zuerst einmal. Das macht nicht so viel, wenn die Trockenheit nur kurz andauert. Was passiert aber, wenn es noch länger trocken ist?

Wie ist es denn nun: Verdursten oder verhungern Bäume bei sehr langer Trockenheit?

Das hängt zunächst einmal von der Baumart ab. Es gibt "risikofreudigere" Arten, die ihre Spaltöffnungen nicht sofort schliessen, wenn es trocken wird, damit sie mehr und länger CO2 aufnehmen können. Diese Arten laufen dann eher Gefahr zu verdursten, also auszutrocknen. "Vorsichtigere" Baumarten schliessen ihre Spaltöffnungen in den Blättern hingegen sehr schnell, wenn es trocken wird. Diese verdursten dann eher nicht, verhungern aber nach einiger Zeit, weil sie nicht genügend Zucker bilden können.

Forscher sind sich noch uneinig

Hierüber sind sich die ForscherInnen aber noch nicht wirklich einig. Einige sind der Ansicht, dass das mit dem Verhungern nicht sehr wahrscheinlich ist. Denn zumindest ältere Bäume können sehr viel Zucker im Stamm und in den Wurzeln speichern. Andere ForscherInnen haben aber herausgefunden, dass diese Vorräte gerade dann, wenn es trocken ist, nicht gut genutzt werden können. Denn für den Transport zu den Orten, wo die Zucker gebraucht werden, ist Wasser notwendig. Die Vorratskammern sind dann zwar gefüllt, der Baum kommt aber nicht daran.

Wahrscheinlich sterben Bäume letztlich oft an einer Mischung aus Verhungern und Verdursten. Auch Schädlinge wie Pilze oder Insekten spielen dabei eine Rolle, weil sie mit den geschwächten Bäumen leichtes Spiel haben. Wissenschaftler forschen noch intensiv weiter daran, um es noch besser zu verstehen.

An der WSL…

… stehen seit Frühling 2016 gelbe Holzkisten, in denen Jungpflanzen von acht wichtigen Baumarten heranwachsen. Diese Bäumchen werden unterschiedlichen Umweltbedingungen ausgesetzt: entweder erhalten sie zu viel oder zu wenig Regenwasser, zu viel oder zu wenig Nährstoffe, und viel oder wenig Schatten. Spannend wird es sein, wie diese Bäumchen dann mit den unterschiedlichen Bedingungen zurechtkommen. Wächst die eine oder andere Art nur bei viel Nährstoffen, viel Wasser und viel Sonne rasch, nicht aber bei Schatten, Nährstoffarmut und Trockenheit? Es gibt tatsächlich Baumarten, die unter solchen ungünstigeren Bedingungen besser abschneiden als Arten, die rasch wachsen.

Hier erfährst du mehr:

- Trockenheit und Wald: Bilder zur WSL-Forschung im Wallis

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