Hitzewellen als neue Waldschaden-Dimension: Was eine amerikanische Studie über die Empfindlichkeit europäischer Wälder lehrt
Hintergrund: Hitzewellen als neuartige Belastung für Wälder
Während Dürreperioden in Mitteleuropa meist als langsamiger Prozess beschrieben werden, in dem Böden über Wochen und Monate austrechnen und Bäume allmählich in Wasserstress geraten, zeigen neuere Beobachtungen aus dem pazifischen Nordwesten der USA ein anderes Bild. Im Juni 2021 verursachte eine mehrtägige extreme Hitzewelle unmittelbar und großflächig das Absterben von Blattwerk in Wäldern, die bis dahin gesund erschienen. Satellitenbilder zeigten nur wenige Tage nach dem Ereignis großflächig gerötete Kronen, die sich vom Hubschrauber und am Boden als Hitzeschaden bestätigen ließen. Eine umfassende Auswertung dieses Ereignisses in Global Change Biology zeigt, wie anfällig auch alte und strukturell intakte Wälder für extreme Hitze sein können. Für Forstpraktiker in Mitteleuropa, die nach den Hitzewellen 2003, 2018 und 2022 ebenfalls solche Schäden beobachten, liefert die Studie einen methodischen Rahmen und klare Hinweise auf die entscheidenden Einflussfaktoren.
Die Hitzewelle vom Juni 2021 traf die westlichen US-Bundesstaaten Oregon und Washington mit Temperaturen, die in einigen Regionen über 46 Grad Celsius lagen. Die unmittelbare Folge waren nicht, wie bei einer langen Dürre, schleichende Zuwachsverluste oder Nadelvergilbungen, sondern schlagartiges Absterben von Blättern und Nadeln in den oberen Kronenbereichen. Die Geschwindigkeit dieses Vorgangs überraschte selbst erfahrene Forstleute.
So wurde geforscht
Ein interdisziplinäres Forschungsteam hat in den Wochen und Monaten nach dem Hitzewellenereignis eine Kombination aus Fernerkundungsdaten, Luftbildauswertungen und bodengestützten Erhebungen eingesetzt. Mit Hilfe hochaufgelöster Satellitenbilder wurde die geschädigte Fläche quantifiziert. Anschließend wurden anhand von Geländebegehungen und Hubschrauberüberflügen die Schäden verifiziert und nach Schadensgrad differenziert. Die Forschenden koppelten die räumlichen Schadensmuster dann mit Standortsfaktoren wie Hangneigung, Exposition, Bestandesalter und Bestandesstruktur sowie mit klimatischen Variablen. So konnten die treibenden Faktoren der unterschiedlichen Anfälligkeit statistisch herausgearbeitet werden.
Methodisch ist die Kombination aus fernerkundungsbasierter Kartierung und kleinräumiger Standortsanalyse neu. Sie erlaubt Aussagen, die bisher nur in Fallstudien einzelner Bestände möglich waren, jetzt aber flächendeckend für mehrere hundertausend Hektar Wald vorliegen.
Die wichtigsten Ergebnisse
Erstens: Die Hitzewelle schädigte in Westoregon und Westwashington rund 293.500 Hektar Wald, das entspricht etwa 4,7 Prozent der gesamten Waldfläche der Region. Die Schäden waren flächig verteilt und betrafen sowohl junge als auch alte Bestände. Das Ausmaß macht deutlich, dass es sich nicht um ein lokales Ereignis handelte, sondern um eine regionale Schädigung mit systemischer Dimension.
Zweitens: Die Anfälligkeit der Bestände folgte einem klaren Muster. Standorte mit stärkerer Sonneneinstrahlung, südexponierte Hänge und warmes Mikroklima waren überproportional betroffen. Auch die Bestandesstruktur spielte eine zentrale Rolle. Lichte, jüngere Bestände zeigten mehr Hitzeschaden als geschlossene Altholzbestände mit ausgeprägter gegenseitiger Beschattung. Alte, strukturreiche Wälder waren demnach keineswegs automatisch weniger anfällig, sondern nur dort, wo das Kronendach den Stamm- und Wurzelbereich schützte.
Drittens: Die Baumarten reagierten sehr unterschiedlich. Westliche Riesen-Lebensbäume, Westamerikanische Hemlocktannen und Sitka-Fichten, also ikonische und bestandsbildende Arten der Region, zeigten überproportional starke Schäden. Auch in Altbeständen, in denen diese Arten das Kronendach dominierten, kam es zu erheblichem Blatt- und Nadelverlust. Die Ergebnisse widerlegen die Annahme, dass alte Bestände mit ihrem tiefen Wurzelwerk und ihrer langen Anpassungsgeschichte automatisch weniger hitzeanfällig sind.
Viertens: Bestandesalter, Austriebsphänologie und der Gesundheitszustand der Belaubung vor dem Ereignis beeinflussten die Schäden erheblich. Bäume, die bereits von Blattpathogenen geschwächt waren oder deren Austriebsphase noch nicht abgeschlossen war, zeigten eine deutlich höhere Empfindlichkeit. Das deutet darauf hin, dass die Kombination aus Hitzestress und anderen Stressfaktoren das Schadensrisiko überproportional erhöht.
Fünftens: Die Satellitendaten ermöglichten es, den Schaden nahezu in Echtzeit zu erfassen. Solche Monitoring-Methoden werden in Zukunft eine zentrale Rolle spielen, wenn es darum geht, die Auswirkungen von Hitzewellen auf Wälder kurzfristig zu bewerten und Hilfsmaßnahmen gezielt zu planen. Die Kombination aus fernerkundungsbasierter Frühwarnung und bodengestützter Validierung wird in der Forstpraxis zunehmend an Bedeutung gewinnen.
Was das für die Praxis bedeutet
Für die mitteleuropäische Forstpraxis sind die Ergebnisse unmittelbar relevant, da Hitzewellen auch in Mitteleuropa häufiger und intensiver auftreten. Erstens: Bei der Bestandesbehandlung sollte stärker als bisher auf das Mikroklima geachtet werden. Standorte mit starker Sonneneinstrahlung, flachgründige Südhänge oder windexponierte Lagen sind bei prognostizierten Hitzewellen besonders gefährdet. Eine zurückhaltende Auflichtung, die Erhaltung einer geschlossenen Kronenfläche und der Schutz vor Bodenverdichtung können das Risiko mindern.
Zweitens: Die Anfälligkeit bestimmter Baumarten gegenüber Hitzestress sollte in der Baumartenwahl berücksichtigt werden. In Mitteleuropa ist die Fichte, ähnlich wie die Sitka-Fichte im pazifischen Nordwesten, eine Art, die in Tieflagen und auf warmen Standorten zunehmend unter Hitzestress leidet. Die Ergänzung mit hitze- und trockenheitstoleranten Arten wie Traubeneiche, Edelkastanie oder Kiefer kann das Risiko streuen.
Drittens: Die Ergebnisse zeigen, dass die Wirkung einer Hitzewelle nicht nur vom Klima selbst abhängt, sondern auch vom Zustand der Bäume vor dem Ereignis. Vorerkrankte oder geschwächte Bäume sind stärker betroffen. Konsequente Pflege, die Vitalitätsverluste frühzeitig erkennt und behandelt, gewinnt damit zusätzlich an Bedeutung. Auch die Förderung der Bodenfruchtbarkeit und der Wasserspeicherfähigkeit kann die Resilienz gegenüber kurzfristigem Hitzestress verbessern.
Viertens: Für die Schadensbewertung nach Hitzewellen sollten fernerkundungsgestützte Methoden stärker genutzt werden. Drohnen und Satelliten mit hoher Auflösung ermöglichen eine schnelle Erfassung geschädigter Flächen und können die Planung von Pflegeeingriffen und Holzerntemaßnahmen erheblich beschleunigen. Investitionen in solche Werkzeuge lohnen sich auch für mittelgroße Forstbetriebe.
Vertiefung: Folgen für Förderpolitik und Versicherung
Die Ergebnisse haben unmittelbare Konsequenzen für die waldbauliche Beratung und für die Versicherungswirtschaft. Wo Wälder großflächig durch ein einzelnes Wetterereignis geschädigt werden, stoßen bestehende Versicherungsmodelle an ihre Grenzen. Risikobewertungen, die bisher auf langfristige Mortalitätsraten setzen, müssen um Komponenten für schlagartige Hitzeschäden ergänzt werden. Für die Förderpolitik bedeutet dies, dass Programme zur Wiederbewaldung nach Hitzewellen stärker ausgestattet werden sollten. Auch die Unterstützung der Forstbetriebe bei der Anschaffung von Monitoring-Technologie ist eine sinnvolle Investition in die Anpassungsfähigkeit der Wälder.
Vertiefung: Wiederkehrende Hitzewellen als neue Normalität
Die Ergebnisse der amerikanischen Studie passen zu einer Reihe ähnlicher Beobachtungen aus Mitteleuropa. Nach den Hitzewellen 2003, 2018 und 2022 wurden in mehreren Regionen Deutschlands, Österreichs und der Schweiz ebenfalls akute Blattschäden an Buchen, Fichten und Kiefern gemeldet, die nicht durch vorherige Trockenheit, sondern durch direkte Hitzeeinwirkung verursacht waren. Besonders betroffen waren auch in Mitteleuropa junge Bestände auf flachgründigen Standorten sowie Bestände, die durch vorangegangene Dürreereignisse bereits geschwächt waren. Die amerikanischen Daten liefern damit eine methodische Bestätigung für ein Risiko, das auch in Mitteleuropa zunehmend relevant wird. Für die Forstpraxis folgt daraus, dass die Vorbereitung auf Hitzewellen, etwa durch frühzeitige Bodenpflege, Wasserspeichermanagement und konsequente Bestandespflege, eine ebenso hohe Priorität haben sollte wie die klassen Anpassung an Dürre.
Limitationen und offene Fragen
Die wesentliche Begrenzung der Studie liegt in der geografischen Übertragbarkeit. Die Hitzewelle vom Juni 2021 war ein extremes Ereignis in einer Region, die klimatisch nicht repräsentativ für Mitteleuropa ist. Die identifizierten Treiber, also Sonneneinstrahlung, Mikroklima, Bestandesstruktur und Vorerkrankungen, gelten aber als grundsätzlich übertragbar, da sie auf physiologischen Mechanismen beruhen. Eine offene Frage ist, in welchem Ausma solche Schäden auch in mitteleuropäischen Wäldern bereits aufgetreten sind und in welchem Umfang sie bei künftigen Hitzewellen erwartet werden müssen. Auch die langfristigen Folgen des Schadens, etwa die Erholungsfähigkeit der betroffenen Bestände, sind noch nicht abschließend geklärt. Schließlich ist die Frage offen, wie sich wiederholte Hitzewellen auf die langfristige Vitalität und Mortalität der betroffenen Bäume auswirken.
Quelle
Extreme Heatwave Causes Immediate, Widespread Mortality of Forest Canopy Foliage, Highlighting Modes of Forest Sensitivity to Extreme Heat. Global Change Biology, 2025. doi:10.1111/gcb.70571
Quelle: 10.1111/gcb.70571
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