Warum manche Buchen der Dürre deutlich besser standhalten

Wie reagieren Buchen im Wienerwald auf extreme Trockenperioden? Forschende der Boku, des Bundesforschungszentrums für Wald und der Universität Wien untersuchten dafür 62 buchendominierte Waldbestände mit einem Durchschnittsalter von 152 Jahren. Die Studie von Erstautor Mathias Mayer und Projektleiter Torsten W. Berger vom Institut für Waldökologie der Boku wurde jetzt im Fachjournal Global Change Biology veröffentlicht.

Anhand der Jahrringe rekonstruierten die Forschenden, wie Buchen und sieben beigemischte Baumarten auf die Dürrejahre 1983, 2000, 2003 und 2015 reagierten. Analysen von Kohlenstoffisotopen und Kalzium in den Jahrringen lieferten zusätzliche Hinweise darauf, wie die Bäume den Wassermangel bewältigten.

„Überraschend war, dass Buchen an wärmeren und trockeneren Standorten besser mit extremer Trockenheit zurechtkamen und ihr Jahresringwachstum vergleichsweise wenig reduzierten“, erklärt Mayer. An kühleren und feuchteren Standorten waren die Wachstumseinbußen während der Dürre dagegen stärker, und das Wachstum blieb häufig noch in den beiden Folgejahren unter dem vorherigen Niveau. „Offenbar spielt nicht nur das einzelne Dürreereignis eine Rolle, sondern auch das Klima, an das die Bäume über Jahrzehnte gewöhnt sind.“

Starkes Wachstum kann zum Nachteil werden

Auch die Produktivität und der Nährstoffstatus der Bestände spielten eine Rolle. Besonders produktive Buchenbestände mit hohen Nährstoffgehalten in den Blättern zeigten während der Dürre stärkere Wachstumseinbußen. „Gutes Wachstum scheint nicht automatisch ein Zeichen für hohe Widerstandsfähigkeit zu sein. Bäume, die unter günstigen Bedingungen viel Biomasse und große Kronen bilden, haben auch einen höheren Wasserbedarf – und können bei extremer Trockenheit stärker unter Druck geraten“, so Mayer.

Geringere Einbußen heißt nicht weniger Stress

Doch selbst Buchen, deren Wachstum während der Dürre nur wenig zurückging, reagierten physiologisch deutlich auf den Wassermangel. Veränderungen der Kohlenstoffisotope weisen darauf hin, dass die Bäume ihre Spaltöffnungen stärker schlossen und Wasser effizienter nutzten. Auch die Kalziumkonzentrationen in den Jahrringen nahmen während der Dürre zu. 

Diese Stresssignale erklärten jedoch nicht, wie stark das Wachstum am jeweiligen Standort zurückging. Physiologische Reaktionen und längerfristige Wachstumsverläufe könnten somit teilweise voneinander entkoppelt sein: Geringe Wachstumseinbußen bedeuten demnach nicht, dass ein Baum keinem Trockenstress ausgesetzt war.

Unterschiedliche Strategien der Baumarten

Auch die beigemischten Baumarten reagierten unterschiedlich. Trauben- und Zerreichen zeigten während der Dürre stärkere Wachstumseinbußen als die Buche, sie erholten sich danach aber schneller. Schwarzkiefern und Lärchen kehrten ebenfalls rasch zu ihrem früheren Wachstum zurück. Die Lärche holte die Einbußen zum Teil sogar durch verstärktes Wachstum nach der Dürre auf.

„Die untersuchten Baumarten verfolgen unterschiedliche Strategien: Manche begrenzen ihre Wachstumseinbußen während der Dürre, andere erholen sich danach besonders schnell. Eine vielfältige Baumartenmischung könnte deshalb dazu beitragen, die Risiken zunehmender Trockenheit im Wald besser zu verteilen“, betont der Waldökologe.