Einleitung: Zwei Dürren, ein Wald
Ein Wald, der im Sommer zwei Wasserengpässe gleichzeitig aushalten muss, steht unter doppeltem Druck. Wenn der Boden austrocknet, kann die Baumwurzel nicht mehr genug Wasser in den Stamm transportieren. Steigt zusätzlich die Verdunstungskraft der Luft, verliert der Baum beim Transpirieren mehr Wasser, als er nachliefern kann. Diese Kombination aus Bodendürre und Hitze wird in der Fachsprache als zusammengesetzte Dürre bezeichnet. Genau diese Situation prägte den Sommer 2022 in Mitteleuropa und traf die Wälder der Region in einer Härte, die bis heute nachwirkt.
Bis vor kurzem wusste man wenig darüber, wie bewaldete Ökosysteme auf eine solche Doppelbelastung tatsächlich reagieren. Messungen aus der Luft liefern Verdunstungsdaten, Einzelbäume liefern Saftflussdaten, aber dazwischen klafft eine Lücke: Es blieb unklar, auf welche Art und Tiefe die Bäume in einer Hanglage ihr Wasser bezogen, ob die Erholung nach der Dürre ausbliebt und ob sich die Erholung zwischen Baumarten unterscheidet. Eine Forschungsgruppe um die ETH Zürich hat diese Fragen nun an einem Buchenwald im Schweizer Voralpenraum untersucht und dabei mehrere Messebenen kombiniert, die normalerweise getrennt erhoben werden.
So wurde geforscht: Fünf Ebenen der Wasserbilanz
Untersucht wurde ein montaner Mischbestand in der Schweiz, in dem die Buche die vorherrschende Baumart ist, begleitet von Ahorn, Fichte und Tanne. Das Besondere des Ansatzes liegt in der Breite der Messkette. Auf Bestandesebene erfassten die Forschenden die Verdunstung über dem Kronenraum und die Kronenleitfähigkeit mit Ultraschallsensoren. Auf Baumebene kamen Blattwasserpotential und stomatäre Leitfähigkeit hinzu, gemessen an Astsegmenten während der Mittags- und der Morgenstunden. Ergänzend wurde die nächtliche Wiederaufnahme von Wasser im Stamm über die Saftflussmessung quantifiziert, um zu prüfen, ob die Stämme während der Nacht Wasser aus dem Boden speichern und tagsüber als Puffer abgeben können. Zusätzlich wurde mit stabilen Wassenisotopen die Suchtiefe der Wurzeln bestimmt.
Diese Kombination erlaubt es, die Wasserkette von der Wurzel bis in die Krone zu verfolgen. Der Messzeitraum umfasste die Dürrespitze im Sommer 2022 und die anschließende Erholungsphase, sodass sich sowohl die akute Stressreaktion als auch die Erholung beurteilen ließen. Solche vollständigen Wiederherstellungsmessungen sind selten, weil sie eine dauerhafte Instrumentierung über mehrere Jahre erfordern und nur an wenigen Standorten weltweit vorliegen.
Die fünf zentralen Befunde
Erstens: Verdunstung und Kronenleitfähigkeit fielen während der Dürrespitze um bis zu 50 Prozent. Der Rückgang wurde vor allem durch den niedrigen Bodenwassergehalt getrieben, nicht durch die Lufttrockenheit. Das ist ein wichtiger Hinweis, denn es bedeutet, dass die Wasserversorgung der Bäume an diesem Standort primär durch die Bodenwasserversorgung limitiert war. Zweitens sanken sowohl das Wasserpotential zur Mittagszeit als auch das Wasserpotential vor Sonnenaufgang signifikant. Der Rückgang des Wasserpotentials vor Sonnenaufgang zeigte dabei, dass die Bäume den Nachtabschluss der Stomata nicht in vollem Umfang aufrechterhalten konnten, um Gewebeverlust zu vermeiden.
Drittens – und dies ist der praktisch wichtigste Punkt – unterschieden sich die Baumarten deutlich in ihrer Wurzelsuchtiefe. Buchen und Ahorn erschöpften Wasser aus Tiefen von mehr als 70 Zentimetern. Sie konnten ihre nächtliche Wiederaufnahme und ihre stomatäre Leitfähigkeit während der Dürre weitgehend aufrechterhalten und erholten sich nach dem Ende der Belastung vollständig. Fichte und Tanne griffen dagegen auf flache, weniger als 30 Zentimeter tiefe Bodenschichten zurück. Bei ihnen sank die nächtliche Wiederaufnahme deutlich stärker, und sie zeigten eine entsprechend stärkere hydraulische Belastung, erholten sich nach der Dürre aber ebenfalls vollständig.
Viertens zeigte der nächtliche Wasserhaushalt, dass Fichte und Tanne ihre Stammreserve deutlich stärker abschöpften als die Laubbäume, deren nächtliche Wiederaufnahme nahezu unverändert blieb. Und fünftens fanden die Forschenden, dass die Erholung der gemessenen Größen vollständig ausfiel: Nach dem Ende der Dürre lagen Verdunstung, Kronenleitfähigkeit und Wasserpotential wieder auf dem Ausgangsniveau. Der Stress war also tief, aber reversibel.
Was das für den Waldbau bedeutet
Für die forstliche Praxis liefert die Studie vor allem eine Erklärung dafür, warum die Baumartenwahl unter Dürrebedingungen so entscheidend ist. Der Abstand zwischen Laub- und Nadelbaum in der Wurzelsuchtiefe ist größer, als es die Betrachtung der Kronenstruktur vermuten lässt. Fichten und Tannen auf flachgründigen, wasserarmen Standorten geraten deshalb unter doppelten Druck: Sie erreichen das Wasser nicht, das ihre Nachbarn aus tieferen Schichten nutzen können. Wer in Waldumbau- und Förderprogrammen über die Baumarten entscheidet, sollte daher nicht nur die Verdrängungskraft im Bestand, sondern auch die Bodentiefe und die Wasserverfügbarkeit im Wurzelraum bewerten.
Für die Praxis heißt das außerdem: Mischbestände aus Laub- und Nadelholz können das Risiko einer Bestandeskatastrophe verteilen, weil die Baumarten unterschiedliche Wasserquellen erschließen. Diese Reserve wirkt allerdings nur dann, wenn der Laubbaumanteil tatsächlich alt genug ist und über ein ausreichendes Wurzelsystem verfügt. Ein Laubbaum, der erst wenige Jahre alt ist, hilft im Extremjahr nicht.
Für die forstliche Ausbildung und die Beratungspraxis ist die Messmethode selbst interessant. Die Unterscheidung zwischen flach- und tiefwurzelnden Arten verlangt Wissen über die Bodengeometrie, das über die reine Bestandesdatenaufnahme hinausgeht. Standortkartierungen, die die Verfügbarkeit von Bodenwasser je Wurzelraumtiefe berücksichtigen, könnten die Auswahl der Baumart auf Dürreflächen deutlich verbessern.
Ein weiterer Punkt betrifft die Messbarkeit. Saftflussmessungen, Wasserpotential und Isotopenanalysen sind aufwendig und teuer. Für die Flächenbewirtschaftung bedeutet das, dass solche Befunde sich nur selten unmittelbar in eine Bewirtschaftungsentscheidung übersetzen lassen. Die Studie liefert stattdessen das Muster: Wo die Art der Bodenerschließung zwischen den Bestandsgliedern stark abweicht, entsteht eine Pufferfunktion, die im Katastrophenjahr den Unterschied zwischen Schäden und Totalausfall macht. Diese Musterbildung über mehrere Standorte wäre der naheliegende nächste Schritt.
Was die Studie nicht beantwortet
Die Ergebnisse stammen von einem einzigen Standort im Schweizer Voralpenraum, und die Übertragbarkeit ist damit begrenzt. Andere Böden, andere Niederschlagsregimes und andere Höhenlagen können die Wurzelsuchtiefe und das Verhältnis von Bodendürre zu Luftdürre deutlich verschieben. Zudem wurde ein Laubbaum-Mischbestand untersucht, der durch seine Artenzusammensetzung bereits günstigere Voraussetzungen mitbringt, als sie ein reiner Nadelbestand hätte.
Offen bleibt zudem, wie lange die Erholung tatsächlich gedauert hat. Die Messungen zeigen eine vollständige Rückkehr auf das Ausgangsniveau, sagen aber wenig darüber, wie viel Assimilation und wie viel Zuwachs in den Stressjahren verloren gingen. Erholung der Physiologie ist nicht gleichbedeutend mit vollständig ausgeglichenem Zuwachsverlust. Ebenso wurde nur eine Dürreepisode begleitet; wie mehrere aufeinanderfolgende Extremjahre auf die Bäume wirken, lässt sich daraus nicht ableiten.
Für die Praxis bleibt die Kernaussage belastbar: Wo die Bodenwasserversorgung den Wasserhaushalt begrenzt, entscheidet die Wurzelsuchtiefe über den Umfang des Schadens. Buchen und Ahorn verfügten in dieser Untersuchung über einen deutlichen Vorteil, weil sie tiefere Bodenhorizonte nutzen konnten. Wer Bestände auf Dürre vorbereiten will, sollte die Frage stellen, welche Baumarten den vorhandenen Boden tatsächlich erschließen können.
Quelle
Forest under stress: responses and recovery of water relations across scales during the compound drought in summer 2022. New Phytologist 252(3), 1050–1064, 2026. DOI: 10.1111/nph.71516
Dieser Artikel wurde mit Hilfe von KI erstellt und dient der allgemeinen Information. Keine Rechts- oder Beratungsempfehlung.