Dürre im Wald: Wann sterben Bäume, wann erholen sie sich wieder?

Die Forschungsergebnisse sollen Vorhersagen über das Überleben von Bäumen möglich machen. Beobachtet wurden die Kohlenstoffflüsse von Wäldern, um rechtzeitig zu erkennen, wann sie absterben. Im Baum selbst beobachteten die beteiligten Forschenden, ab wann er bei Trockenstress beginnt, seine Kohlenstoffreserven zu verbrauchen. Dazu entwickelten sie die neue Methode namens „CARDAMOM“ (engl.: CARbon DAta MOdel fraMework). Auslöser für die Untersuchungen war eine anhaltende Dürreperiode im Westen der USA, der viele Wälder zum Opfer gefallen sind.

In der südlichen Sierra Nevada in Kalifornien starben nach anhaltender Dürre zwischen 2012 und 2015 Millionen von Bäumen ab. „Wenn es einem Wald gut geht, wir aber wissen, dass er in Zukunft wahrscheinlich nur noch die Hälfte des durchschnittlichen Niederschlags bekommen wird, den er früher hatte, können wir die Wahrscheinlichkeit berechnen, ob er stirbt“, so Jessie Au, Postdoktorandin der Abteilung für Pflanzenwissenschaften an der UC Davis, einer Universität im Norden Kaliforniens. Sie und ihr Team verknüpften das Baumwachstum mit Niederschlagsvorhersagen und suchten nach einem erkennbaren Kipppunkt, von dem an sich ein Baum erholt oder um sein Überleben kämpft.

Genauer stellten die Forschenden Messwerte von Temperatur, Bodenfeuchte und Niederschlag mit Informationen zur Kohlenstoffaufnahme von Bäumen und dem Schwund ihrer Kohlenstoffreserven zusammen. 2015 beobachteten Au und ihr Team in den untersuchten Nadelmischwäldern im Mittelgebirge, wie 80 % der Bäume CO₂ aus der Luft nicht mehr verarbeiten konnten und abstarben. Das führte das Forschungsteam auf die fehlenden Wasserreserven der Vorjahre und die verzögerte Reaktion der Bäume zurück.

Die Arbeit wirft einen neuen Blick auf die Frage, wie viel Dürre Wälder ertragen können, bevor sie eingehen. Die Erkenntnisse könnten in Zukunft der Praxis dienen und bei der zielgenauen Verteilung der knappen Ressource Wasser helfen. Davon abhängig ist schließlich, ob Wälder trotz Dürreereignisse weiterhin als Kohlenstoffsenke dienen – sich also erholen – oder sterben und zu CO₂-Emittenten werden. Das wiederum ist entscheidend, um den Auswirkungen des Klimawandels entgegenzuwirken.

Die Forschenden erhoffen sich nun, die Methode weiter ausbauen zu können, um immer mehr Informationen über die Aktivität von Bäumen während und nach Extremwetterereignissen zu erhalten. Kurz: Vorhersagen über die Überlebenschancen von Wäldern sollen möglich werden. „Mit der neuen Methodik können wir Dürre nun später mit dem Absterben von Bäumen in Verbindung bringen und diesem Risiko eine Zahl zuordnen“, beschreibt Au. „Es hilft uns, gefährdete Wälder zu identifizieren und zu prüfen, ob wir sie retten können.“