Einleitung: Warum diese Frage relevant ist
Wälder erbringen gleichzeitig viele verschiedene Leistungen: Sie speichern Kohlenstoff, liefern und regulieren Wasser, schützen den Boden und bieten Lebensraum für unzählige Arten. Doch wie hängt die Vielfalt der Baumarten mit dieser multifunktionalen Leistungsfähigkeit eines gesamten Wassereinzugsgebiets zusammen? Diese Frage war bislang kaum quantitativ beantwortet – insbesondere nicht für große, komplexe Landschaften. Eine neue Studie in Nature Communications liefert hierzu nun eine der bislang umfassendsten Datengrundlagen weltweit und kommt zu einem klaren Befund: Mehr Baumarten bedeuten mehr Leistungen – gleichzeitig und ohne erkennbare Trade-offs.
Die Frage ist nicht nur ökologisch interessant, sondern auch politisch hochrelevant. Weltweit werden Entscheidungen über Wiederbewaldung, Waldumbau und Naturschutzgebiete getroffen – und immer wieder steht zur Debatte, ob produktive Wälder mit wenigen schnellwüchsigen Arten oder artenreiche Mischwälder langfristig die bessere Wahl sind. Eine quantitative Antwort auf Landschaftsebene fehlte bislang.
So wurde geforscht
Das Forschungsteam nutzte Daten aus 846 bewaldeten Wassereinzugsgebieten, die über drei globale Datenquellen miteinander verknüpft wurden: die Global Forest Biodiversity Initiative (GFBI) für Baumartenvielfalt und Bestandesstruktur, das Global Streamflow Indices and Metadata Archive (GSIM) für hydrologische Daten sowie Fernerkundungsprodukte für Bodenbedeckung und oberirdische Biomasse. Die Stichprobe umfasst Wassereinzugsgebiete aus mehreren Kontinenten und Klimazonen – ein entscheidender Vorteil gegenüber regional begrenzten Vorläuferstudien.
Aus diesen Daten berechneten die Forschenden fünf zentrale Ökosystemfunktionen: Kohlenstoffbindung (jährliche Biomasseproduktion), Kohlenstoffspeicherung (Gesamtvorrat an Biomasse), Wasserversorgung (gesamter Abfluss), Wasserregulation (Glättung von Abflussspitzen) und Bodenschutz (Reduktion von Bodenerosion). Diese fünf Funktionen wurden zu einem Multifunktionalitäts-Index aggregiert, der angibt, wie viele Funktionen ein Einzugsgebiet oberhalb eines definierten Schwellenwerts erfüllt.
Anschließend wurde der Zusammenhang zwischen Baumartenvielfalt und ökologischer Multifunktionalität statistisch modelliert – unter Berücksichtigung von Bestandesstruktur (Baumdichte, Höhe, Durchmesser) und Umweltbedingungen (Klima, Boden) als Kovariaten. So konnte der reine Diversitätseffekt von konfundierenden Strukturvariablen getrennt werden.
Die wichtigsten Ergebnisse
Die Studie liefert mehrere zentrale Erkenntnisse, die für die internationale Forst- und Naturschutzpolitik von erheblicher Bedeutung sind:
1. Mehr Baumarten bedeuten mehr Leistungen gleichzeitig. Über alle 846 Wassereinzugsgebiete hinweg zeigte sich ein konsistent positiver Zusammenhang zwischen Baumartenvielfalt und der Fähigkeit eines Einzugsgebiets, mehrere Ökosystemleistungen gleichzeitig zu erbringen. Dieser Zusammenhang blieb auch dann bestehen, wenn Bestandesstruktur (Baumdichte, Höhe, Durchmesser) und Standortbedingungen (Klima, Boden) statistisch kontrolliert wurden – ein Hinweis darauf, dass Diversität über rein strukturelle Effekte hinaus wirkt. Der Mechanismus dahinter: Verschiedene Baumarten nutzen Licht, Wasser und Nährstoffe auf unterschiedliche Weise und zu unterschiedlichen Zeiten, sodass die Gesamtressourcennutzung im Bestand effizienter wird.
2. Der Zusammenhang ist skalenabhängig. In größeren Wassereinzugsgebieten war der positive Effekt der Baumartenvielfalt stärker ausgeprägt als in kleineren. Dies spricht dafür, dass Diversitätseffekte auf Landschaftsebene zunehmend an Bedeutung gewinnen, weil dort vielfältigere Standortbedingungen, Nischen und Störungsregime zusammenwirken. Kleinere Einzugsgebiete sind stärker von einzelnen Standortfaktoren geprägt; in größeren Landschaften mittelt sich die Heterogenität heraus und Diversitätsvorteile treten klarer zutage.
3. Aride Klimabedingungen schwächen den Zusammenhang. In Wassereinzugsgebieten mit aridem Klima war der positive Diversitätseffekt deutlich abgeschwächt. Dies deutet darauf hin, dass in trockenen Regionen andere Faktoren – insbesondere Wasserverfügbarkeit selbst – die Ökosystemfunktionen stärker limitieren als die Artenvielfalt. Die Schlussfolgerung: Diversitätsförderung wirkt am stärksten in temperaten und humiden Wäldern, kann aber aride Wälder nicht ersetzen. In trockenen Gebieten muss Baummischung mit Bewässerung, Bodenschutz und Wasserrückhalt kombiniert werden.
4. Fünf Funktionen, ein gemeinsamer Treiber. Die positiven Effekte verteilten sich relativ gleichmäßig auf alle fünf untersuchten Funktionen – Kohlenstoffbindung, Kohlenstoffspeicherung, Wasserversorgung, Wasserregulation und Bodenschutz. Es gibt also keine erkennbaren Trade-offs, bei denen mehr Artenvielfalt eine Funktion auf Kosten einer anderen stärkt. Diversität ist ein universeller Hebel für multiple Ökosystemleistungen. Dies ist eine wichtige Botschaft für politische Entscheidungsträger, die oft gezwungen sind, zwischen verschiedenen Waldfunktionen abzuwägen.
5. Bestandesstruktur ist wichtig, aber nicht ausreichend. Auch Bestandesdichte und Baumgrößenverteilung trugen zur Multifunktionalität bei – aber der Diversitätseffekt blieb signifikant, selbst nachdem diese Strukturvariablen herauspartialisiert wurden. Dies bedeutet, dass Artenvielfalt nicht einfach durch dichte Bestände ersetzt werden kann. Die traditionelle Forstwirtschaft, die auf maximale Stammzahl und wenige Arten setzt, ist multifunktional unterlegen.
Was das für die Praxis bedeutet
Die Ergebnisse liefern eine empirisch robuste Unterstützung für die Förderung artenreicher Mischwälder – sowohl bei der Wiederbewaldung als auch bei der Waldpflege. Für gemäßigte Klimazonen zeigt die Studie, dass die Anlage oder Erhaltung von Beständen mit hoher Baumartenvielfalt eine besonders wirksame Strategie ist, um Wasserversorgung, Klimaschutz und Bodenschutz gleichzeitig zu sichern. Praktisch bedeutet dies: Bei Neuanpflanzungen mindestens fünf bis sieben standortheimische Baumarten kombinieren, um Synergieeffekte zu nutzen.
In trockeneren Regionen sollte Diversitätsförderung mit Wassermanagement-Maßnahmen kombiniert werden, da der Diversitätseffekt allein dort nicht ausreicht. Wo immer möglich, sollten tiefwurzelnde Baumarten wie Eichen oder Tannen in Mischbeständen integriert werden, um die Wassernutzung in tiefere Bodenschichten zu verlagern.
Für die Forstpolitik bedeutet dies: Einheitsbestände aus einer oder zwei Baumarten sind nicht nur ökologisch riskant, sondern auch funktional suboptimal. Die forstliche Förderpolitik sollte Anreize setzen, Diversitätsstrukturen in Wirtschaftswäldern zu erhöhen – etwa durch Prämien für Mischbestände oder durch eine staffelweise Subventionierung in Abhängigkeit von der Artenzahl.
Auch für Wasserversorger ist die Studie relevant: Einzugsgebiete mit hoher Baumartenvielfalt liefern tendenziell stabilere und qualitativ bessere Wasserressourcen. Dies kann als Argument für Kooperationen zwischen Forst- und Wasserwirtschaft genutzt werden.
Limitations und offene Fragen
Die Studie nutzt überwiegend korrelative Methoden – ein kausaler Nachweis, dass Vielfalt Ursache und nicht Wirkung multifunktionaler Einzugsgebiete ist, wäre nur über kontrollierte Langzeitexperimente möglich, die in dieser Größenordnung praktisch nicht durchführbar sind. Auch bleibt offen, welche funktionellen Merkmale der Baumarten den Zusammenhang am stärksten treiben – etwa Wurzeltiefe, Blattphänologie oder Stickstoffixierung. Verschiedene Studien deuten darauf hin, dass nicht die Anzahl der Arten entscheidend ist, sondern das Vorhandensein komplementärer funktioneller Merkmale.
Eine weitere offene Frage betrifft die zeitliche Dynamik: Wie schnell reagiert die Multifunktionalität auf Veränderungen der Baumartenvielfalt? Antworten hierauf würden klären, ob schnell wirksame Renaturierungsmaßnahmen möglich sind oder ob Jahrzehnte vergehen, bis sich Diversitätseffekte voll entfalten. Auch die Frage, ob der Zusammenhang in jungen Aufforstungen ebenso stark ist wie in alten Wäldern, ist forstpraktisch hochrelevant.
Hier setzen die Forschenden selbst an: Folgeanalysen sollen klären, welche Artkombinationen die stärksten Synergien erzeugen, um daraus konkrete Empfehlungen für Waldbau und Renaturierung abzuleiten. Eine offene Begleitfrage betrifft zudem die Rolle von Mykorrhiza-Pilzgemeinschaften, die in artenreichen Beständen oft ebenfalls vielfältiger sind und einen bisher unterschätzten Vermittler der Multifunktionalität darstellen könnten.
Quelle: Nature Communications (2026). DOI: 10.1038/s41467-026-74914-z. Verfügbar unter https://doi.org/10.1038/s41467-026-74914-z
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