• Alle sieben untersuchten mitteleuropäischen Baumarten zeigten eine ähnliche Fähigkeit, Schwermetalle in kontaminierten Böden zu binden.
• Baumarten mit geringem Nährstoffbedarf nehmen keine überschüssigen Metalle in ihre Stämme und ihr Laub auf, wodurch die Produktion von unbelastetem Holz möglich wird.
• Durch die Auswahl geeigneter Baumarten könnten brachliegende Flächen wieder produktiv genutzt und gleichzeitig die Bodenverunreinigungen sicher eingedämmt werden.

Seit Jahrhunderten belasten handwerkliche und industrielle Aktivitäten viele Böden stark mit Schwermetallen wie Zink, Cadmium, Kupfer und Blei, was eine Gefahr für die Umwelt und die menschliche Gesundheit darstellt. Die Sanierung ist oft schwierig und kostspielig, insbesondere wenn grössere Flächen betroffen sind. Daher müssen viele Standorte so bewirtschaftet werden, dass keine Schadstoffe ins Grundwasser oder in benachbarte Ökosysteme gelangen.

Eine vielversprechende Lösung ist die Phytostabilisierung – der Einsatz von Pflanzen, um die Verbreitung von Schadstoffen in die Umwelt zu verringern. Bäume eignen sich aufgrund ihrer langen Lebensdauer und ihres ausgedehnten Wurzelsystems besonders gut dafür. Um herauszufinden, welche Baumarten dafür in Frage kommen, haben Forscher der Forschungsanstalt WSL und der ETH Zürich das Stabilisierungspotenzial von sieben mitteleuropäischen Baumarten verglichen.

Die Forscher liessen die Bäume fünf Jahre lang in Böden wachsen, deren Schwermetallkonzentrationen denen an kontaminierten Standorten ähnelten. Sie massen die Metallkonzentrationen in den Wurzeln, Stämmen und Blättern und verglichen sie mit Bäumen, die in unkontaminiertem Boden wuchsen. Die Ergebnisse wurden als Titelgeschichte der Fachzeitschrift Plants veröffentlicht.

Die ausgewählten Baumarten stehen für zwei gegensätzliche Wachstumsstrategien (siehe Kasten). Vier «akquisitive» Arten, darunter die Grauerle (Alnus incana), die Zitterpappel (Populus tremula), die Korbweide (Salix viminalis) und die Silberbirke (Betula pendula), benötigen grosse Mengen an Nährstoffen. Demgegenüber haben die drei «konservativen» Arten, nämlich die Fichte (Picea abies), die Buche (Fagus sylvatica) und der Bergahorn (Acer pseudoplatanus), einen geringeren Nährstoffbedarf.

Demnach enthielt das Holz der konservativen Arten nicht mehr Schwermetalle als das Holz von Bäumen, die auf unbelastetem Boden gewachsen waren. «Wir waren überrascht, wie deutlich sich die beiden Wachstumsstrategien voneinander unterschieden», sagt Madeleine Günthardt-Goerg, Erstautorin der Studie. «Dies gibt uns praktische Anhaltspunkte dafür, welche Baumarten wir für belastete Standorte wählen sollten.»

Aufgegebene, kontaminierte Standorte werden oft spontan von Waldbäumen wiederbesiedelt. Die Auswahl geeigneter Baumarten mit konservativen Wachstumsstrategien könnte dazu beitragen, Schadstoffe im Boden einzuschliessen, zu verhindern, dass Metalle durch herabfallende und verrottende Blätter wieder in den Kreislauf gelangen, und gleichzeitig unverseuchte Holzprodukte zu liefern.

«Eine angepasste Waldbewirtschaftung könnte es uns ermöglichen, kontaminierte Standorte auf kosteneffiziente Weise wieder in den Wirtschaftskreislauf einzubinden», sagt Pierre Vollenweider, Forscher an der WSL und Letztautor der Studie. «Der nächste Schritt wäre, diesen Ansatz unter realen Bedingungen an kontaminierten Standorten zu testen.»

Box: Was sind Wachstumsstrategien?

Bäume lassen sich grob in zwei ökologische oder Wachstumsstrategien einteilen:

1. Akquisitive Arten benötigen grössere Mengen an Nährstoffen, wachsen in der Regel schneller und durchlaufen ihren Lebenszyklus zügiger.
2. Konservative Arten benötigen geringere Mengen an Nährstoffen, binden mehr Kohlenstoff und haben im Allgemeinen eine längere Lebensdauer.