Drought Assessment in Swiss forests (DRAINS)

Der heisse und trockene Sommer 2018 hat in den Schweizer Wäldern bleibende Spuren hinterlassen. Vielerorts verfärbten sich Bäume bereits vor Ende des Sommers braun. In den darauffolgenden Jahren starben zahlreiche dieser gestressten Bäume ab oder zeigten eine zunehmende Kronenverlichtung. Beobachtungen im Sommer 2026 zeigen, dass die Trockenheit die Schweizer Wälder vielerorts noch stärker belastet als 2018.

Um die Entwicklung des Waldzustands während der Vegetationsperiode besser verfolgen zu können, stellen wir zwei Kartenanwendungen bereit. Sie zeigen die räumliche und zeitliche Entwicklung von Trockenstress sowie vorzeitiger Blattverfärbung in von Buchen dominierten Waldbeständen der Schweiz.

Was zeigen die Karten-Apps?

Die beiden MapViewer zeigen zwei ergänzende Ansichten des Zustands der Buchenwälder im Jahr 2026. Die Karten werden im Fünf-Tages-Rhythmus aktualisiert und basieren auf Satellitendaten von Sentinel-2. Die Darstellung ist auf Waldbestände beschränkt, in denen die Buche (Fagus sylvatica L.) dominiert.

Vorzeitige Blattverfärbung (GRVI)

Diese Karte-App zeigt, wo sich das Kronendach von Buchenbeständen während des Sommers von grün zu braun verfärbt hat. Sie bildet damit Veränderungen ab, die grundsätzlich auch vom Boden aus als Verfärbung sichtbar sein können. Die Karte basiert auf dem Grün-Rot-Vegetationsindex (GRVI) der die entsprechenden jährlich normalisierten  Bänder enthält. Die gezeigte vorzeitige Blattverfärbung kann ein Zeichen für starken Trockenstress sein.

Wahrscheinlichkeit für Trockenstress (DiscoCH)

Die zweite Karten-App zeigt die modellierte Wahrscheinlichkeit, mit der ein Buchenbestand unter Trockenstress steht. Dafür werden fünf Sentinel-2-Vegetationsindizes kombiniert. Veränderungen des Wasserhaushalts und der Vegetation können sich in diesen Signalen bereits zeigen, bevor deutliche Verfärbungen der Baumkronen mit blossem Auge erkennbar sind, da vier der fünf Vegetationsindizes im nicht sichtbaren Wellenlängenbereich liegen.

Das zugrunde liegende Machine-Learning-Modell wurde anhand von Feldbeobachtungen von Buchen und Sentinel-2-Daten aus den Jahren 2017 bis 2023 entwickelt. Durch die Normalisierung der Satellitenzeitreihen soll insbesondere die im aktuellen Jahr auftretende Verfärbung von längerfristigen Schäden und anderen Störungen im Wald getrennt werden. 

Hinweise zur Interpretation: Die beiden Karten stellen unterschiedliche Stadien der Reaktion der Bäume auf Trockenheit dar. Während die Trockenstresskarte Hinweise auf eine beginnende Belastung geben kann, zeigt die Karte zur vorzeitigen Blattverfärbung eine bereits deutlich sichtbare Reaktion der Baumkronen. Die Kartenprodukte befinden sich in Entwicklung und stellen eine modellbasierte Annäherung an den Zustand der Buchenwälder im Jahr 2026 dar. Mischbestände, aktuelle forstliche Eingriffe und längere Datenlücken, die beispielsweise durch Bewölkung oder topografischer Schatten verursacht werden, können die Auswertung erschweren. Wo keine ausreichend verlässliche Einschätzung möglich ist, werden die entsprechenden Pixel in den Karten nicht dargestellt. Die Methoden zu den Karten wurden im Rahmen des DRAINS-Projekts entwickelt und in wissenschaftlichen Publikationen beschrieben. Weitere Informationen finden Sie in den unten aufgeführten Veröffentlichungen. 

Zusätzliche Details: In früheren Versionen des discoCH und in den unten aufgeführten Publikationen wurde der Grün-Rot-Vegetationsindex (GRVI) in Anlehnung an die FORCE-Dokumentation fälschlicherweise als Chlorophyll-Carotinoid-Index (CCI) bezeichnet. Die Berechnung der Bänder bleibt unverändert: (Grün − Rot)/(Grün + Rot), wir haben jedoch die Bezeichnung des Indexes aktualisiert, um der gebräuchlicheren Bezeichnung Rechnung zu tragen.

Bei Fragen zur wissenschaftlichen Methodik wenden Sie sich an Andri Baltensweiler oder Colin Bloom.

DRAINS Publikationen

Bloom, C. K., Koch, T. L., Meusburger, K., Zweifel, R., Walthert, L., Etzold, S., Scherrer, D., Wilhelm, M., Kahmen, A., & Baltensweiler, A. (2025). Towards near real-time drought stress assessment in Europe's temperate forests – comparing remote sensing time series with continuous in-situ tree-level measurements. *Ecological Indicators*, 177, 113757. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2025.113757

Bloom, C. K., Koch, T. L., Bose, A. K., Paganini, R., Scherrer, D., Meusburger, K., Walthert, L., Rohner, B., Frei, E. R., Brun, P., Wohlgemuth, T., Ferretti, M., & Baltensweiler, A. (2026). Spatial and temporal patterns of early leaf discoloration in Switzerland's European beech forests. *International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation*, 152, 105394. https://doi.org/10.1016/j.jag.2026.105394