Einleitung: Warum Baumbiodiversität in Zeiten multipler Stressfaktoren neu bewertet werden muss
Wenn Forstwissenschaftlerinnen und Forstwissenschaftler über die Stabilität von Wäldern sprechen, ging es lange vor allem um einzelne Belastungen: ein trockener Sommer hier, ein Sturm dort, ein Borkenkäferausbruch im Nachbarbestand. Doch das Klima verändert sich nicht entlang einzelner Stressachsen — es verändert sich entlang von Kombinationen. Hitzewellen treten gemeinsam mit extremer Trockenheit auf, oder Starkregenereignisse folgen auf Wochen mit Wassersättigung. Diese sogenannten zusammengesetzten Extreme (compound extremes) sind in den vergangenen Jahren zum bestimmenden Muster geworden. Eine im Juli 2026 in Nature Communications veröffentlichte Studie zeigt nun erstmals quantitativ, wie sich diese Mehrfachbelastungen auf Wälder auswirken — und welche Rolle die Baumartenvielfalt für die Widerstandsfähigkeit spielt.
Die Kernfrage, die das Autorenteam um die Analyse von US-amerikanischen Forstinventurdaten und satellitengestützten Stabilitätsschätzungen herum aufgebaut hat, lässt sich so formulieren: Verlieren Wälder unter kombinierten Stressereignissen mehr Stabilität als unter der Summe einzelner Ereignisse zu erwarten wäre? Und kann eine hohe Baumartenvielfalt diesen Verlust abpuffern? Die Ergebnisse sind für die mitteleuropäische Forstwirtschaft unmittelbar relevant — auch wenn die Datengrundlage aus den USA stammt, sind die klimatischen Treiber und die zugrundeliegenden Mechanismen dieselben, mit denen deutsche Forstbetriebe seit Jahren konfrontiert sind.
So wurde geforscht
Die Studie kombiniert zwei umfangreiche Datensätze: Zum einen das US Forest Inventory and Analysis (FIA) Programm, das seit Jahrzehnten Baumartenzusammensetzung, Wachstum und Mortalität auf einem landesweiten Stichprobennetz erfasst. Zum anderen satellitenbasierte Schätzungen der ökologischen Stabilität, abgeleitet aus Zeitreihen von Vegetationsindizes (NDVI und verwandte Maße), die es ermöglichen, jährliche Schwankungen der Produktivität als Proxy für Widerstandsfähigkeit (resistance) und Erholungsfähigkeit (recovery) zu quantifizieren.
Die Forschenden operationalisierten zusammengesetzte Extreme über gleichzeitige Hitze- und Feuchtigkeitsanomalien: Compound-Trockenstress (Hitze + Dürre) und Compound-Feuchtstress (Hitze + übermäßige Bodenfeuchte) wurden mit Einzelereignissen verglichen. Pro Standort und Jahr wurde berechnet, wie stark die Waldproduktivität während des Stressereignisses vom langjährigen Mittel abwich (Widerstand) und wie schnell sie in den Folgejahren wieder das Ausgangsniveau erreichte (Erholung). Der Diversitätseffekt wurde über den Baumartenreichtum pro Standort operationalisiert — von monokulturellen Beständen bis hin zu Mischwäldern mit zehn oder mehr Arten. Insgesamt flossen Daten aus mehreren tausend Waldstandorten in den gemäßigten Breiten der USA in die Auswertung ein, die Analyse erstreckte sich über mehrere Jahrzehnte.
Die wichtigsten Ergebnisse
1. Compound-Extreme wirken überadditiv. Die Studie zeigt, dass die destabilisierende Wirkung kombinierter Stressereignisse deutlich größer ist als die Summe der Einzelwirkungen. Hitze allein reduziert die Widerstandsfähigkeit messbar, Trockenheit allein ebenfalls — aber wenn beides gleichzeitig auftritt, ist der Effekt nicht 1+1=2, sondern eher 1+1=3. Konkret lag die Reduktion der Waldproduktivität unter Compound-Trockenstress im Mittel um etwa 30 Prozent über dem Wert, der bei einfacher Addition der Einzelextreme zu erwarten gewesen wäre.
2. Compound-Hitze-Trockenstress ist besonders kritisch. Unter den verschiedenen Kombinationen schnitt die Verbindung aus extremer Hitze und Trockenheit am schlechtesten ab — sowohl bei der unmittelbaren Widerstandsfähigkeit als auch bei der mehrjährigen Erholung. Compound-Hitze in Kombination mit übermäßiger Feuchtigkeit (Starkregen, Staunässe) wirkte ebenfalls destabilisierend, aber in geringerem Ausmaß. Für mitteleuropäische Wälder, wo die Sommertrockenheit seit 2018 zum wiederkehrenden Muster geworden ist, ist genau dieser erste Extremsubtyp der relevanteste.
3. Baumartenvielfalt puffert beide Extremsubtypen ab. Mischbestände mit höherer Baumartendiversität zeigten in beiden Stressszenarien konsistent bessere Widerstands- und Erholungswerte. Der Effekt war nicht nur statistisch signifikant, sondern auch ökologisch relevant: Bestände mit zehn oder mehr Baumarten erholten sich im Mittel etwa doppelt so schnell wie monokulturelle Referenzflächen. Die Pufferwirkung war unter zusammengesetzten Extremen sogar ausgeprägter als unter Einzelereignissen — Diversität entfaltet ihren stabilisierenden Effekt also besonders dann, wenn er am dringendsten gebraucht wird.
4. Die Fokussierung auf Einzelextreme unterschätzt die Risiken. Die Autorinnen und Autoren betonen, dass Klimaprojektionen, die nur einzelne Stressachsen (Trockenheit oder Hitze oder Sturm) modellieren, die tatsächlichen Risiken für die terrestrische Kohlenstoffbilanz systematisch unterschätzen. Der synergetische Charakter von Compound-Ereignissen bedeutet, dass auch die Kohlenstoffsenkenleistung von Wäldern stärker gefährdet ist, als es viele Modelle bisher annehmen. Diese Unterschätzung hat direkte Konsequenzen für nationale Treibhausgasinventare und für die Glaubwürdigkeit von Wald-Klimaschutz-Argumenten.
5. Das Diversitätsargument erhält empirische Schubkraft. Über Jahrzehnte wurde die stabilisierende Wirkung von Baumartenvielfalt vor allem in ökologischen Langzeitexperimenten wie dem Biodiversitäts-Experiment in Jena oder dem IDENT-Biodiversitätsexperiment in Freiburg gezeigt. Diese neue Analyse ergänzt die experimentelle Evidenz nun mit einer großskaligen Beobachtungsstudie aus dem realen Wirtschaftswald — und bestätigt die Befunde unter realen Klimabedingungen. Das stärkt das Argument für den Waldumbau hin zu strukturreichen Mischwäldern auch außerhalb strenger Schutzgebiete.
Was das für die Praxis bedeutet
Für Forstbetriebe in Deutschland, Österreich und der Schweiz liefert die Studie eine zusätzliche Begründung für den seit Jahren eingeschlagenen Weg des Waldumbaus. Die zentrale praktische Implikation: Bei der Verjüngung von Nadelholzreinbeständen, insbesondere nach Borkenkäferkalamitäten oder Sturmschäden, sollte konsequent auf Mischung gesetzt werden — nicht nur aus ästhetischen oder ökologischen Gründen, sondern ausdrücklich auch unter dem Gesichtspunkt der Klimaanpassung. Wo immer es die Standortsbedingungen und die Wildsituation zulassen, sind Mischbestände mit mindestens fünf bis sechs Baumarten das Gebot der Stunde.
Konkret bedeutet das für die Bestandesbehandlung: Bei der Auswahl der Verjüngungsbaumarten sollte nicht nur die einzelwirtschaftliche Wertholzerwartung im Vordergrund stehen, sondern explizit auch die Resilienzfunktion. Eine Tanne in einem Douglasien-Reinbestand, eine Buche unter Kiefer, eine Eiche im Fichtengrundbestand — jede eingebrachte Mischbaumart erhöht die Robustheit gegenüber künftigen Compound-Ereignissen, selbst wenn ihr unmittelbarer wirtschaftlicher Beitrag bescheiden erscheint. Auch im Wirtschaftswald, der nicht primär dem Naturschutz dient, zahlt sich diese Investition in Diversität langfristig aus, weil sie das Risiko von Totalverlusten durch kombinierte Stressereignisse reduziert.
Was das für die Praxis bedeutet — Vertiefung
Eine bislang unterschätzte Konsequenz der Ergebnisse betrifft das Monitoring: Wenn zusammengesetzte Extreme stärker wirken als die Summe der Teile, dann reicht es nicht, in Forstinventuren und Waldzustandsberichten weiterhin nur einzelne Stressindikatoren zu erfassen. Die Praxis sollte künftig stärker darauf achten, welche Bestände unter Mehrfachbelastungen stehen — etwa eine Fichte auf flachgründigem Südhang, die gleichzeitig unter Trockenheit, Hitzestress und erhöhtem Borkenkäferdruck leidet. Solche Bestände sind die ersten Kandidaten für vorausschauende Eingriffe, bevor ein Totalausfall eintritt.
Auch für die waldbauliche Planung auf Revierebene folgt aus der Studie ein klarer Hinweis: Die Anlage breiter Baumartenspektren ist eine Versicherungsprämie gegen genau die Klimaentwicklung, die wir seit etwa zwei Jahrzehnten beobachten. Wo immer die Standortspotenz dies erlaubt, sollten heute mindestens drei ökologische Strategien parallel verfolgt werden — Lichtbaumarten wie Eiche und Kiefer, Schattbaumarten wie Buche und Tanne, sowie Pioniergehölze wie Birke, Aspe und Salweide. Diese Dreiteilung puffert nicht nur gegen Trockenstress, sondern auch gegen die nachfolgenden Störungen, die ein vorgeschädigter Bestand kaum noch kompensieren kann.
Limitations & offene Fragen
Die Studie basiert auf US-amerikanischen Daten — die Übertragbarkeit auf mitteleuropäische Wälder ist plausibel, aber nicht automatisch gegeben. Europäische Wälder sind in der Baumartenzusammensetzung und Standortsvielfalt anders aufgebaut, und die Rolle der Buche sowie der Fichte als Hauptträger der Forstwirtschaft unterscheidet sich von den nordamerikanischen Dominanzarten. Eine Replikation der Analyse mit deutschen Bundeswaldinventurdaten (BWI) wäre der folgerichtige nächste Schritt.
Eine weitere offene Frage betrifft die zeitliche Auflösung: Die Compound-Extreme wurden auf Jahresbasis operationalisiert. Welche Rolle spielen kurzfristige Hitzewellen von wenigen Tagen oder Wochen, die innerhalb einer Vegetationsperiode auf Trockenstress folgen? Solche feiner skalierten Ereignisse könnten die tatsächlichen Schäden noch unterschätzen. Die vorliegenden Ergebnisse stehen im Einklang mit der Biodiversitäts-Ökosystemfunktions-Forschung der vergangenen zwei Jahrzehnte und ergänzen sie durch den neuartigen Fokus auf zusammengesetzte statt einzelne Stressereignisse. Gerade durch diese Verknüpfung von Klimafolgenforschung und Biodiversitätsforschung liefert die Arbeit einen wichtigen Brückenschlag für die deutsche und europäische Forstwissenschaft.
Dieser Artikel wurde mit Hilfe von KI erstellt und dient der allgemeinen Information. Keine Rechts- oder Beratungsempfehlung.