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Bäume im Trockenstress

Neue Forschungsergebnisse zu Dürreeffekten im Wald: weniger Wachstum und weniger Klimaschutz

Wald mit beginnender Laubfärbung vor Gebirgskette
Mischwald im Nationalpark Kalkalpen. Foto: ÖBf Archiv, Wolfgang Simlinger

Hitze und Trockenheit setzen Österreichs Wäldern zu: Baumstämme ziehen sich bei Trockenstress zusammen und die Bäume wachsen langsamer. Das belegen neue Erkenntnisse zu Dürreeffekten im Gebirgswald vom Forschungsstandort Zöbelboden, der gemeinsam vom Umweltbundesamt, den Österreichischen Bundesforsten (ÖBf) und dem Nationalpark Kalkalpen betrieben wird. Lange Trockenperioden wirken sich auch in den feuchten Gebirgswäldern Österreichs auf Baumwachstum und Kohlenstoffbindung aus – obwohl dort selbst in Dürrejahren so viel Niederschlag fällt, wie in anderen Regionen Österreichs in einem durchschnittlichen Jahr.

„Leidet der Wald an Wassermangel, kann er seine Klimaschutzfunktion nur mehr eingeschränkt erfüllen. Lange Trockenperioden, die durch den Klimawandel zunehmen, schwächen die Bäume und machen sie anfälliger für Schädlinge. Sie führen zu Trockenstress“, berichtet Rudolf Freidhager, Vorstand der Österreichischen Bundesforste (ÖBf). Die Folgen sind nicht sofort sichtbar, einzelne Trockenjahre verringern den jährlichen Stammzuwachs einzelner Bäume nur minimal. „Ein schleichender Prozess, der aber messbar ist und die Kohlenstoffbindung im Wald beeinträchtigt“, erklärt Monika Mörth, Geschäftsführerin des Umweltbundesamtes. Die Auswirkungen lassen sich erst mit zeitlicher Verzögerung messen, denn Stressschäden an Wurzeln und Wasserkanälen im Stamm benötigen Zeit zur Reparatur. „Mit einer dem Standort angepassten Baumartenmischung kann aber gegengesteuert werden“, betont Monika Mörth.

Dürreeffekte: Weniger Wachstum, weniger Ertrag und weniger Klimaschutz

Der Vergleich von Trockenjahren mit Jahren mit durchschnittlichem Niederschlag zeigt, wie sich wiederholte Dürreperioden im Wachstum auswirken. So genannte Dendrometer (griech. Baummesser) können Umfangsänderungen eines Baumes im Millimeterbereich ermitteln. Bei Trockenheit nimmt der Stammumfang ab, der Baum zieht sich zusammen und dehnt sich erst wieder aus, wenn der Flüssigkeitshaushalt wiederhergestellt ist. Die Messergebnisse zeigen, dass die Bäume am Zöbelboden im Trockenjahr 2018 viel häufiger unter Trockenstress standen als im feuchteren Jahr 2019. Über den Untersuchungszeitraum von zwanzig Jahren verringerte sich das jährliche Stammwachstum aufgrund von Dürren um 10 % - von 3.080 Kilogramm pro Hektar auf 2.760 Kilogramm pro Hektar. Damit nimmt auch die Klimaschutzleistung ab, da weniger Kohlenstoff im Baum gebunden werden kann. Umgerechnet wurden in den letzten 20 Jahren am Zöbelboden um rund 1,6 Tonnen weniger Kohlenstoff pro Hektar im Stammholz gebunden. Das ist in etwa so viel, wie dieser Wald in einem Jahr an Kohlenstoff bindet. Hohe Bodentemperaturen in Trockenjahren führen außerdem zu einer stärkeren Bodenatmung, d.h. durch Abbauvorgänge im Boden wie Zersetzung und Humusbildung wird mehr Kohlenstoff freigesetzt.
 

An einem Baumstamm angebrachtes manuelles Dendrometer
Manuelles Dendrometer zur Messung des Baumumfangs (Baumwachstumsmessung). Foto: ÖBf Archiv, Wolfgang Simlinger

Förderung trockenheitsverträglicher Baumarten

„Mischwälder puffern Dürreeffekte gut ab, da indirekte Folgen von Trockenstress wie etwa eine höhere Anfälligkeit für Schädlinge, nur eine Baumart betreffen und nicht den ganzen Bestand“, erklärt Freidhager. Der Wald der Zukunft wird ein artenreicher, bunter Mischwald sein. Baumarten, die mit längeren Trockenperioden besser umgehen können, werden zunehmen, die Fichte, Österreichs häufigste Baumart hingegen abnehmen. Als Flachwurzlerin braucht sie mit mindestens 600-800 mm pro Jahr vergleichsweise viel Niederschlag. Tanne und Lärche hingegen brauchen weniger Wasser und vertragen Trockenheit besser. Was Niederschlag betrifft, ist auch die Eiche genügsam. Sie wächst bevorzugt an trockenen Standorten und hält auch längere Perioden ohne Niederschlag gut aus. Die Eiche wird vor allem im Osten des Landes bzw. in niederen Lagen zunehmen, während sich die Fichte aus Lagen unter 600 Meter Seehöhe langfristig zurückziehen wird. „Vielfalt macht den Wald widerstandsfähig und klimafit“, ergänzt Monika Mörth. „Artenreiche Wälder können ihre Klimaschutz-wirkung, wenn auch verringert, ganz gut aufrechterhalten.“

Wald-Forschung am Zöbelboden

Die Ökosystem- und Luftgütebeobachtung am Zöbelboden im Reichraminger Hintergebirge in Oberösterreich (Nationalpark Kalkalpen) liefert seit mehr als einem Vierteljahrhundert Daten zu Folgen und Erfolgen der Luftreinhaltung. Stand zu Beginn des Monitorings in den 1990er Jahren der Kampf gegen das Waldsterben im Vordergrund, liegt der Fokus seit gut zehn Jahren auch auf dem Einfluss des Klimawandels. Durch die Untersuchungen zu Stoff- und Energiehaushalt im Waldökosystem sowie zur Wirkung von klimatischen Extremereignissen gewann der Standort über die vergangenen Jahre zunehmend an Attraktivität für die Forschung. Heute gilt der Zöbelboden als einer der europaweit raren „Hot spots“ für Langzeitdaten, die quer über alle Teile eines Ökosystems verfügbar sind.

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