Einleitung: Warum Frühwarnsignale im Baumring entscheidend sind
Die Trockenjahre 2018, 2019 und 2022 haben in deutschen Wäldern tiefe Spuren hinterlassen. Vor allem in den tieferen Lagen und auf trockenen Standorten starben Kiefern, Buchen und Fichten in zuvor nicht gekanntem Ausmaß ab. Wer aber schon Jahre vorher erkennt, welche Bäume einem erhöhten Risiko ausgesetzt sind, kann waldbaulich gegensteuern – durch gezielte Durchforstung, Wasserrückhalt in der Fläche oder die Förderung stabiler Mischbestände. Genau hier setzt eine Studie an, die 2026 in der Zeitschrift Tree Physiology erschienen ist und am Beispiel der Waldkiefer in Rheinhessen zeigt, dass sich das Sterben bereits Jahrzehnte vor dem eigentlichen Absterben in den Baumringen ablesen lässt.
Das Forschungsteam hat 18 Waldkiefern (Pinus sylvestris) am westlichen Rand des Verbreitungsgebiets der Art in Deutschland untersucht. Rheinhessen bei Mainz zählt zu den trockensten Regionen Deutschlands – Sommerdürren sind hier seit Jahrzehnten die Regel. Genau dort, wo Kiefern ohnehin am Rand ihrer ökologischen Nische wachsen, lassen sich Stresssignale besonders klar erkennen.
So wurde geforscht
Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler beprobten die Kiefern mit klassischen Bohrkernentnahmen und rekonstruierten das Wachstum der einzelnen Bäume ab dem Jahr 1930 – also über knapp neun Jahrzehnte. Pro Baum wurden nicht nur die Jahrringbreiten vermessen, sondern auch die stabilen Kohlenstoff- und Sauerstoffisotope im Holz analysiert. Das Kohlenstoffisotop δ13C gibt Auskunft über die Wassernutzungseffizienz und den Stress während der Photosynthese, das Sauerstoffisotop δ18O zeigt, aus welchen Bodenschichten der Baum sein Wasser bezieht.
Nach einer Bestandsaufnahme der Kronentransparenz im Jahr 2018 wurden die 18 Bäume in drei Vitalitätsklassen eingeteilt: vital, intermediär und gering vital – wobei die letzte Klasse auch bereits abgestorbene Individuen umfasste. Anschließend verglich das Team die langfristigen Wachstums- und Isotopenverläufe zwischen diesen Klassen und korrelierte sie mit Klimadaten, insbesondere mit den vier großen europäischen Sommerdürren 1947, 1976, 2003 und 2018.
Die wichtigsten Ergebnisse
Das zentrale Ergebnis widerspricht der intuitiven Erwartung: Bäume, die über Jahrzehnte hinweg hohe Wachstumsraten und hohe δ13C-Werte aufwiesen, starben mit höherer Wahrscheinlichkeit ab. Schnelles Wachstum war also kein Zeichen von Vitalität, sondern ein Zeichen von Risiko. Die Überlebenden zeichneten sich durch konservative Wachstumsstrategien und niedrigere δ13C-Werte aus – sie gingen mit dem verfügbaren Wasser sparsamer um und hielten ihre Spaltöffnungen länger stabil.
Die Sauerstoffisotope δ18O stiegen während der Dürrejahre sprunghaft an, besonders stark bei den später abgestorbenen Bäumen. Das deutet darauf hin, dass diese Bäume in Trockenphasen zunehmend auf flaches, stark verdunstetes Bodenwasser zurückgreifen mussten, während die überlebenden Bäume tiefer liegende Wasservorräte erschließen konnten. Die hydraulische Belastung war bei den abgestorbenen Bäumen bereits in den Dürrejahren vor 2018 messbar erhöht.
Die Isotopenverläufe differenzierten die Vitalitätsklassen bereits Jahrzehnte vor dem sichtbaren Kronenverfall. Das bedeutet konkret: Ein Baum, der in den 1990er-Jahren unauffällig aussah, aber bestimmte Isotopensignaturen zeigte, war mit höherer Wahrscheinlichkeit derselbe Baum, der 2018 abstarb. Das 2018-Ereignis war nicht die Ursache, sondern der Auslöser eines bereits seit Jahrzehnten laufenden Prozesses.
Für die forstliche Praxis eröffnet diese Erkenntnis eine völlig neue Möglichkeit: Mit Hilfe von Baumringanalysen ließen sich Risikobäume identifizieren, lange bevor sie Symptome zeigen. Das wäre ein Werkzeug für die vorausschauende Waldpflege.
Was das für die Praxis bedeutet
Die Ergebnisse haben unmittelbare Konsequenzen für die waldbauliche Praxis in den trockenen Kieferngebieten Deutschlands. Vitalität lässt sich nicht allein am aktuellen Kronenzustand festmachen. Bäume, die in der Vergangenheit hohe Wachstumsleistungen erbracht haben, sind in Trockenregionen oft die gefährdetsten – sie haben ihre Ressourcen in Wachstum statt in hydraulische Stabilität investiert.
Für die Bestandespflege bedeutet das: Nicht jeder schnellwüchsige Baum ist ein guter Baum. In trockenen Lagen kann eine zurückhaltendere Wachstumsstrategie langfristig stabiler sein. Die klassische Devise „der Stärkste bleibt“ stimmt in Dürreregionen nur eingeschränkt. Forstbetriebe könnten künftig bei der Durchforstung stärker auf die Wuchsgeschichte einzelner Bäume achten, statt sich nur am aktuellen Durchmesser zu orientieren.
Auch für den Waldumbau ist die Studie relevant: Wo die Kiefer an ihre klimatische Grenze stößt, kann der gezielte Voranbau von trockenheitstoleranten Baumarten wie Traubeneiche, Edelkastanie oder Tanne in Kiefernbeständen die Risiken streuen. Die Isotopenanalyse liefert dabei ein Frühwarnsystem, das auf Bestandesebene eingesetzt werden könnte, etwa in Form von Stichproben-Beprobungen in Risikolagen.
Was das für die Praxis bedeutet — Vertiefung
Die Befunde werfen auch ein neues Licht auf die Frage, welche waldbaulichen Eingriffe in Kiefernbeständen wirklich wirken. Eine klassische Durchforstung, die nur auf den Brusthöhendurchmesser zielt, kann das Gegenteil dessen bewirken, was unter Klimawandelbedingungen erwünscht ist: Sie bevorzugt die wuchskräftigsten Bäume – also genau jene, die in der retrospektiven Analyse die höchste Mortalität aufweisen. In trockenen Lagen spricht daher einiges dafür, bei der Stammzahlreduktion stärker auf Vitalitätsindikatoren zu achten, die über den aktuellen Zustand hinausgehen: Krümmung des Stammes, Zwieselbildung, vergangene Zuwachseinbrüche oder ein ungünstiges Verhältnis von Höhe zu Durchmesser.
Daneben wird deutlich, dass der Aufbau mehrschichtiger Bestände mit unterschiedlichen Wurzeltiefen und Beschattungstoleranzen die Resilienz erhöhen kann. Die Kiefer als Pionierbaumart mit hoher Lichtdurchlässigkeit in der Krone lässt sich gut mit schattentoleranten Baumarten wie Buche oder Tanne im Unter- und Zwischenstand kombinieren. Solche Mischbestände verteilen das Wasserangebotsrisiko auf mehrere Arten mit unterschiedlicher Wurzelstrategie – und sie bieten die Möglichkeit, beim Ausfall der Kiefer in wenigen Jahren auf eine andere Bestandesgeneration übergreifen zu können, ohne dass eine Freifläche entsteht.
Limitations & offene Fragen
Die Studie basiert auf einer kleinen Stichprobe von 18 Bäumen an einem einzigen Standort in Rheinhessen. Die Ergebnisse lassen sich nicht ohne Weiteres auf andere Kiefernregionen Deutschlands – etwa die Mark Brandenburg, die Oberpfalz oder den Schwarzwald – übertragen. Auch andere Baumarten wie Buche oder Fichte müssen separat untersucht werden, bevor vergleichbare Frühwarnsignaturen für sie definiert werden können.
Offen bleibt auch, inwieweit sich die Isotopensignaturen durch waldbauliche Maßnahmen wie Bodenauflockerung, Wasserrückhalt oder Unterbau beeinflussen lassen. Die Studie zeigt, dass die Signale existieren – wie genau sie in ein operationelles Monitoring integriert werden können, ist eine Frage, die Folgeuntersuchungen mit größeren Stichproben und mehreren Standorten beantworten müssen.
Die Ergebnisse stehen im Einklang mit einem wachsenden Forschungszweig, der Baumringe als Klimaarchiv für die ökophysiologische Geschichte einzelner Bäume nutzt. Die vorliegende Arbeit hebt sich durch die Verknüpfung von Wachstums- und Isotopenverläufen über fast 90 Jahre ab und liefert damit einen der längsten und detailreichsten Datensätze zur Kiefern-Vitalität in Mitteleuropa. Sie macht zudem deutlich, dass die Symptome der jüngsten Dürreperioden in den gemäßigten Breiten Europas weniger ein neues Phänomen als vielmehr die sichtbare Spitze eines seit Jahrzehnten ablaufenden Prozesses sind, dessen Verlauf in den Jahrringen ablesbar bleibt.
Quelle: 10.1111/ecog.01335
Dieser Artikel wurde mit Hilfe von KI erstellt und dient der allgemeinen Information. Keine Rechts- oder Beratungsempfehlung.