Hitzeschutz im Wald - Neue Forschung zeigt, wie Bäume extreme Hitze bewältigen

Um nicht komplett zu überhitzen, haben manche Bäume ein ausgeklügeltes System entwickelt. Das zeigt nun ein Schweizer Forschungsteam.

Immer häufiger trocknen Wälder aufgrund der Hitze aus. In den französischen Steineichenwäldern kletterte das Thermometer im Sommer 2023 auf fast 50 Grad. Gluthitze – doch der Wald steht noch. Wie bewältigen die Bäume das?

Ein Team von WSL und EPFL nahm sich dieser Frage an. Die Forschenden wollten wissen, wie die Temperatur der Baumkronen im Laufe des Tages und Sommers schwankt, um daraus Schlüsse der Baum-Überlebensstrategien ziehen zu können.

Wärmebilder und Wasserverlust

Das Team nutzte Drohnen mit montierten Infrarot-Wärmebildkameras, um an heissen Tagen die Temperatur der obersten Blattschicht in Wäldern in der Schweiz, Frankreich und Spanien zu messen. Zusätzlich massen die Forschenden an den Zweigen in den Wipfeln die Fotosynthese und den Wasserverlust der Blätter.

Im Baselbieter Jura, wo die Traubeneichen (Quercus petraea) bis zu 30 Meter hoch sind, verwendeten sie einen Kran, um in luftige Höhen zu gelangen. In Frankreich reichten Gerüste, um die Steineichen (Quercus ilex) zu vermessen. In Spanien waren keine Hilfsmittel nötig, da die Kermes-Eichen (Quercus coccifera) nur 1,5 Meter hoch sind.

Sie prüften die Temperaturtoleranz der Blätter in einem Wasserbad: Wie stark beeinträchtigt Wärme die Fotosynthese in den Zellen? «Die kritischen Temperaturen beginnen erst bei 50 Grad», so Charlotte Grossiord, Waldökologin und Leiterin der Studie.

Die Wärmebilder zeigen die Baumkronen zur heissesten Tageszeit in Spanien (oben) und in Frankreich (unten). Die gelben Farben zeigen die höchsten Temperaturen – in Spanien ist das der Boden und in Frankreich die Baumkronen.

Alice Gauthey

Warum können die Bäume trotz hoher Umgebungstemperatur die Hitze der Blätter reduzieren? Es liegt wohl am geringen Wasserverlust. Bei Hitze schliessen sich Poren auf der Blattunterseite, zeitgleich verdunstet ein wenig Wasser über die Blattoberfläche. Die Bäume kühlen die Blätter nur so weit wie nötig herunter. Das ist ihr Hitzeschutz.

Ein Eichenwald in Südfrankreich vor dem Hitzesommer 2023.

Jean-Marc Limousin

Und der gleiche Eichenwald während des Hitzesommers 2023 – ausgetrocknet, aber nicht gestorben.

Jean-Marc Limousin

Hitzeresistente Eichen

Die Eichen in Frankreich und Spanien halten bis zu 53 Grad Celsius auf ihren Blättern aus.

Die Traubeneichen in der Schweiz schaffen bis zu 59 Grad Celsius. Die Hitzetoleranz dieser Eichen sei viel höher als jene einiger Nadelbäume, die zuvor in der Schweiz untersucht wurden, sagt Grossiord. Deren Kronenstruktur mit dünnen Nadeln und lockerem Geäst verhindert derart hohe Temperaturen im Blattinneren, wie frühere Versuche des Teams im Walliser Pfynwald belegen.