Warum sich Wälder verändern

Zu den Forschern, die genau beurteilen können, wie sich die Menge an Treibhausgasen in der Atmosphäre verändert, gehören Umweltphysiker der Universität Bremen um Michael Buchwitz. Bis im vergangenen Jahr der Kontakt zum 2002 ins All beförderten europäischen Umweltsatelliten ENVISAT abriss, nutzten sie dessen Messdaten. Seither führen sie ihre Datenreihen mithilfe eines japanischen Satelliten fort. Demnach nimmt der Anteil des Treibhausgases Kohlendioxid an der Atmosphäre trotz aller Bemühungen, den Ausstoß zu verringern, jedes Jahr um etwa 0,5 Prozent zu. Einen Eindruck davon, was mit dem Kohlendioxid aus der Atmosphäre geschieht, vermittelt eine Animation (Internet: www.esa-ghg-cci.org). Sie zeigt zeitliche und räumliche Schwankungen der Kohlendioxidmenge, die nicht zuletzt mit Wäldern zusammenhängen.

Um für ihr Überleben notwendige Stoffe herzustellen, betreiben Bäume Photosynthese. Das bedeutet: Sie nutzen die Energie des Sonnenlichts zur Herstellung von Zuckerverbindungen, die auch als Kohlenhydrate bezeichnet werden. Über die Wurzeln aufgenommenes Wasser sowie Kohlendioxid, das über Spaltöffnungen an der Unterseite der Blätter aufgenommen wird, werden dabei mithilfe der Lichtenergie in Sauerstoffmoleküle und Traubenzucker umgewandelt. Letzterer dient den Pflanzen als Grundlage, um komplexere chemische Verbindungen wie Stärke oder Zellulose zu bilden. Die Sauerstoffmoleküle sind gewissermaßen ein Abfallprodukt, das freigesetzt wird. Wie viel Kohlendioxid verarbeitet wird, hängt von der Jahreszeit ab.

Menschen haben gute Gründe, das Verhalten der Bäume besonders aufmerksam zu verfolgen. Wälder sind nicht nur Lebensräume für zahllose Arten von Tieren, Pflanzen und Mikroorganismen, sondern versorgen zudem einen großen Teil der Menschheit mit Brennholz, Baumaterial, Nahrung und heilenden Stoffen. Außerdem sind sie Wasserspeicher, verhindern, dass Bodenmaterial abgetragen wird und Wüsten entstehen, und filtern Schadstoffe aus der Luft. Weil Bäume vergleichsweise langsam wachsen, ist es nicht zuletzt aus wirtschaftlicher Sicht nötig, sich schon jetzt Gedanken zu machen, wie die Wälder der Zukunft zusammengesetzt sein könnten. Wissenschaftler aus unterschiedlichen Ländern haben dies in den vergangenen Tagen bei einer Konferenz der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft in Zürich getan.

Dass Bäume bis zu einem gewissen Grad anpassungsfähig sind, hat unter anderem eine vor zwei Monaten im Fachmagazin „Nature“ veröffentlichte Studie gezeigt. Danach hat sich die sogenannte Wassernutzungseffizienz in den vergangenen Jahrzehnten verbessert. Das heißt: Pflanzen können mehr Kohlendioxid aufnehmen, ohne dabei mehr Wasser zu verlieren. Die Eidgenössische Forschungsanstalt spricht in einer Mitteilung zu ihrer Konferenz statt von Anpassungsfähigkeit auch von Plastizität der Wälder. Wie sich herausgestellt habe, könnten Bäume vorübergehende Versorgungsengpässe überstehen. Dabei helfe ihnen nicht nur die Einschränkung der Verdunstung, sondern auch ihr tief reichendes Wurzelwerk.

Dass es gleichwohl Grenzen gibt, veranschaulicht Professor Heinz Rennenberg von der Universität Freiburg. Die Forschungsanstalt zitiert ihn mit diesen Worten: „Die beiden forstlich wichtigsten Baumarten in Europa – Buche und Fichte – können Trockenperioden nur begrenzt abpuffern.“ An Orten, die schon heute relativ trocken seien, entstünden bei anhaltenden Trockenperioden besonders große Probleme, weil Nährstoffe dort ohnehin nur begrenzt aufgenommen würden.

Die Experten gehen davon aus, dass Wälder in vergleichsweise trockenen Gebieten in Zukunft nicht mehr so dicht sein werden wie bislang. Eichen und Douglasien wird nachgesagt, besser mit Trockenheit umgehen zu können als andere Arten. Deshalb rechnet zum Beispiel der Schweizer Wissenschaftler Thomas Wohlgemuth damit, dass sie empfindlichere Arten zurückdrängen werden. Der Forscher nennt in diesem Zusammenhang Fichten und Kiefern in Tieflagen.