• Hitze und Trockenheit führen im Wald immer öfter zu vorzeitiger Laubverfärbung.
• Unklar ist, ob dies ein kontrollierter Prozess ist oder ob es Schäden sind, die die Bäume schwächen.
• Studien sollten zwischen diesen beiden Prozessen unterscheiden; andernfalls könnten Klimamodelle verfälscht und die Widerstandsfähigkeit der Wälder gegenüber Klimaextremen überschätzt werden.

Wegen steigender Temperaturen nehmen Dürre und Hitzewellen weltweit zu. Deshalb verfärben sich Laubbäume immer öfter vorzeitig – 2018 zum Beispiel hatten Buchen im Raum Schaffhausen schon Mitte August braune Kronen. Das kann zwei Ursachen haben: Entweder ist es eine Art vorgezogener Herbst, wobei der Baum seine Blätter kontrolliert abbaut und abwirft, oder ein Hitzeschaden, der das Blatt zerstört.

Hitzeschäden waren in unseren Breiten bisher etwas Ungewohntes: Bei den Schaffhauser Buchen waren sogar manche Waldökologen der Ansicht, dass die Bäume die Blätter aktiv und kontrolliert verfärbten. In dem Fall hätten sie die Nährstoffe in den Blättern «gerettet», indem sie diese mobilisiert und zurück ins Gewebe gezogen hätten – wie sie es jeden Herbst tun. Doch viele der Buchen trieben im folgenden Jahr nicht mehr gut aus. Sie waren klar geschädigt.

Um abzuschätzen, wie Wälder künftig Kohlenstoff binden, den Wasserhaushalt regulieren und andere wichtige Ökosystemleistungen erbringen werden, ist es wesentlich, die Dauer und Veränderungen der Vegetationsperiode zu ermitteln. Zu diesem Zweck nutzen Forscher zunehmend Fernerkundung, zum Beispiel Satellitendaten, die den «Grünheitsgrad» der Wälder messen. Aktuelle Fernerkundungsstudien unterscheiden aber oft nicht zwischen zwei sehr unterschiedlichen Prozessen: einerseits stressbedingten Blattschäden («Blattverbrennungen») durch Dürre oder Hitzewellen und andererseits der natürlichen Farbveränderung während der Herbstalterung der Blätter. Zwar lassen beide Prozesse die Wälder aus dem Weltraum brauner erscheinen, doch haben sie sehr unterschiedliche biologische Folgen.

Das sei ein Problem, argumentiert ein Forschungsteam der WSL in einem Kommentar im Fachjournal Nature Climate Change. Anders als der herbstliche Laubfall sind stressbedingte Blattverbrennungen unumkehrbare Schäden und die Bäume verlieren wertvolle Nährstoffe, bevor sie diese aus den Blättern zurückholen können. Wenn dies wiederholt geschieht, können Bäume sich weniger gut von extremen Wetterereignissen erholen. Das schwächt die Gesundheit des Waldes, er wächst weniger gut und kann weniger Kohlendioxid (CO₂) aufnehmen.

«Wenn die beiden Prozesse verwechselt werden, bilden Modelle zum Laubfall die Realität weniger gut ab und wir überschätzen womöglich die Widerstandsfähigkeit der Wälder gegenüber Klimaextremen», warnen Maxwell Bergström und Zhaofei Wu, die beiden Hauptautoren des Kommentars.

«Blattschäden durch Hitze und Trockenheit werden mit der Erwärmung des Klimas voraussichtlich immer häufiger», betont Projektleiter Yann Vitasse, der sich mit saisonalen Prozessen bei Bäumen befasst. «Hitzewellen und Trockenheit sind eine explosive Kombination für Wälder; das ist ein wirklich alarmierender Trend.»

Was ist zu tun? Die Autoren schlagen kontrollierte Experimente vor, um die physiologischen Schwellenwerte zwischen angepasster Blattalterung und irreversiblen Schäden zu bestimmen. «Dies würde die Fernerkundung des Waldzustands und die Vorhersagen über zukünftige Reaktionen des Ökosystems auf den Klimawandel verbessern», so die Autoren.