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Hitze und Trockenheit setzen unseren Wäldern zu. Prognosen zufolge werden die durchschnittlichen Temperaturen um bis zu 5°C gegenüber der vorindustriellen Zeit steigen. Auswirkungen wird das vor allem auf Wälder mit wenigen Arten oder gar Monokulturen, maschinell verdichteten und entwässerten Böden haben. Naturnahe Wälder mit vielen verschiedenen Arten, Strukturen und einem großen Genpool aus natürlicher Verjüngung können besser auf die sich ändernden klimatischen Bedingungen reagieren.

In den natürlichen Wäldern in Mitteleuropa dominiert die → Rot-Buche (Fagus sylvatica). In Deutschland hat sie einen Anteil von 17 Prozent am Waldboden, gefolgt von → Eichen (Quercus) mit 12 Prozent. Es überwiegen → Kiefern (Pinus) (22 Prozent) und → Fichten (Picea) (21 Prozent). Der vierten Bundeswaldinventur aus dem Jahr 2022 zufolge hat die Fläche der Laubbäume im Vergleich zum Jahr 2012 um 7 Prozent zugenommen. Das wird vor allem auf den aktiven Waldumbau für eine bessere Klimaanpassung der Wälder zurückgeführt. Auch die Strukturvielfalt der Wälder ist demnach angestiegen. Zu 91 Prozent besteht der junge Wald aus Naturverjüngung.[1] Zum Zustand der Wälder in Deutschland haben wir bereits folgende Blog-Beiträge veröffentlicht: → Mehr Schutz für Baumarten sowie Strukturvielfalt von Wäldern notwendig (November 2024), → Deutscher Wald ist in schlechtem Zustand (Mai 2024) und → Trockenheit und Hitze schädigen Wälder in Deutschland (März 2023).

Forschende der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) und der École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) haben untersucht, wie Buchen und → Flaum-Eichen (Quercus pubescens) auf Hitze, Trockenheit und beides reagieren. Die Rot-Buche kurbelt den Wasser- und Nährstoffkreislauf an und wird deshalb auch als „Mutter des Waldes“ bezeichnet. Ihre nach oben ragenden Äste sammeln Niederschläge und führen sie zum glatten Stamm, an dem das Wasser im Vergleich zu anderen Laubbäumen besonders gut in den Boden abläuft. So speist die Buche auch das Grundwasser. Junge und alte Bäume haben jedoch Schwierigkeiten bei Trockenheit. An extreme Bedingungen wie Trockenheit und steile Lagen ist die Flaum-Eiche angepasst. Sie kommt von West- über das südliche Mitteleuropa, Süd- und Südosteuropa bis in den Kaukasus vor und hat in Deutschland die nördliche Grenze ihrer natürlichen Verbreitung.

Auf dem Gelände der WSL im Kanton Zürich wachsen junge Buchen und Flaum-Eichen seit fünf Jahren in Klimakammern. Lufttemperatur und Bodenfeuchtigkeit werden derart verändert, dass einige Bäume Trockenheit erleben, andere bei einer um 5°C höheren Temperatur wachsen und eine dritte Gruppe sowohl Trockenheit als auch Hitze erfährt. Bei hohen Temperaturen geben die Blätter Wasser über ihre Poren ab (Transpiration) und schützen sich so vor Überhitzung. Sie schließen jedoch ihre Poren, wenn das Wasser im Boden nicht ausreicht. Ohne Transpiration wird das Blatt bei hohen Temperaturen dauerhaft geschädigt (Versengung). Die Forschenden stellten fest, dass sich sowohl Buchen als auch Flaum-Eichen an dauerhaft erhöhte Temperaturen anpassen konnten, solange reichlich Wasser im Boden verfügbar war. Bei anhaltender Trockenheit jedoch zeigten die Bäume eine schwächere Verdunstungskühlung und überhitzende Blätter. Trockenheit und Hitze gemeinsam führten dazu, dass die Bäume die Spaltöffnungen ihrer Blätter schlossen und die thermischen Schwellenwerte überschritten wurden. Bei den Buchen traten Versengungen auf. Hingegen waren bei den Eichen kaum Versengungen festzustellen, obwohl auch ihre thermischen Toleranzgrenzen überschritten wurden – sie scheinen mit diesen Bedingungen besser zurechtzukommen. Gleichzeitige Hitze und Trockenheit lösen bei den untersuchten Arten negative Rückkopplungen aus, die der Widerstandsfähigkeit von Wäldern in gemäßigten Klimazonen bei künftigen heißen Dürreperioden grundlegende Grenzen setzen. Der Versuch wird noch über zwei Jahre fortgesetzt, um weitere Daten zu erheben.[2]