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Erde|Umwelt

Klimawandel beeinträchtigt Europas Buchenwälder

Buchenwald
Blick in einen mitteleuropäischen Buchenwald. © brytta/ iStock

Die Rotbuche ist eine der wichtigsten Baumarten in den europäischen Laubwäldern. Doch schon jetzt setzt ihr der Klimawandel zu, wie eine europaweite Studie aufzeigt. Vor allem im Süden Europas hat das Wachstum der Buchen in den letzten rund 60 Jahren bereits um bis zu 20 Prozent abgenommen. Prognosen zufolge wird sich dieser Rückgang in den nächsten Jahrzehnten noch verstärken und ausbreiten: Selbst geringe Zuwächse in Nordeuropa gleichen dann den Verlust der Buchen im restlichen Europa nicht mehr aus. Nach Angaben des Forschungsteams könnte dies erhebliche Konsequenzen für die Ökologie und Pufferfunktion der europäischen Wälder haben.

Die Rotbuche (Fagus sylvatica) gehört zu den wichtigsten Waldbäumen in Europa. Sie breitete sich nach Ende der letzten Eiszeit über den größten Teil West- und Mitteleuropas aus und prägt vielerorts die Laub- und Mischwälder. In Deutschland ist die Rotbuche die häufigste Laubbaumart und nimmt gut 15 Prozent der gesamten Waldfläche ein. Vor allem alte Buchenwälder gelten als ökologisch wichtige Lebensräume, zudem ist das Hartholz der Buche auch wirtschaftlich wertvoll. Heute sind daher fast 100 Buchenwaldgebiete in 18 europäischen Ländern als UNESCO-Natur-Welterbe gelistet. Allerdings setzen der Klimawandel und vor allem die zunehmende Trockenheit inzwischen auch den eigentlich robusten Rotbuchen immer stärker zu, wie Beobachtungen in vielen europäischen Wäldern zeigen.

Wachstum vor allem im Süden verlangsamt

Wie sich dies auf den europäischen Buchenbestand insgesamt auswirkt und welche Folgen in der Zukunft zu erwarten sind, haben nun Edurne Martinez del Castillo von der Universität Mainz und ihre Kollegen erstmals umfassend untersucht. Dafür nahm das internationale Team an 324 Standorten in ganz Europa mehr als 780.000 Baumringmessungen an 5800 Bäumen vor – die Probenstellen reichten vom Norden Schottlands bis zum griechischen Festland. Aus den Testbäumen wurden Bohrkerne gezogen, deren Jahresringmuster Auskunft über das vergangene Wachstum gab. Anhand dieser Daten konnten die Wissenschaftler analysieren, in welchem Maße bestimmte klimatische Ereignisse die Wachstumsraten der Bäume in der Zeit von 1955 bis 1985 und von 1986 bis 2016 beeinflusst haben. Darauf aufbauend erstellten sie mithilfe von Klimamodellen eine Prognose darüber, wie sich die Rotbuchen in Zukunft entwickeln könnten.

Die Auswertungen ergaben: In den vergangenen sechs Jahrzehnten hat sich das Wachstum der Buchen in Europa deutlich verlangsamt. „Dieser Wachstumsrückgang ist weit verbreitet, Ausnahmen gibt es nur in Standorten im nördlichen Teil von Dänemark, Norwegen und Schweden und in höheren Lagen“, berichten Martinez del Castillo und ihre Kollegen. Während dort die Wachstumsrate sogar um zehn bis 20 Prozent zugenommen hat, ist sie im Süden Europas um bis zu 20 Prozent gesunken. Auch in Teilen Mitteleuropas und der deutschen Wälder wachsen die meisten Buchen heute langsamer als noch vor rund 60 Jahren. Besser ergeht es hingegen den Bäumen in der Norddeutschen Tiefebene, in Küstennähe und in den höheren Lagen der Mittelgebirge und Alpen. Die Wissenschaftler führen diese Entwicklung anhand der Klimadaten vor allem auf die zunehmende Erwärmung und sinkende Niederschläge zurück. „Unsere Modelle demonstrieren, dass die räumlichen Unterschiede im Buchenwachstum vorwiegend durch Unterschiede in der Temperatur und der Wasserverfügbarkeit erklärt werden können“, schreiben Martinez del Castillo und ihre Kollegen. Am ausgeprägtesten sind diese Effekte, wenn Hitze und Trockenheit zusammentreffen.

Verluste selbst bei günstiger Klimaentwicklung

Was dies für die Zukunft bis zum Jahr 2090 bedeutet, hat das Team für zwei Klimaszenarien näher untersucht. Das Szenario RCP2.6 geht von effektivem Klimaschutz und einer Erwärmung von weniger als zwei Grad gegenüber präindustriellen Werten aus. Das Szenario RCP8.5 beschreibt dagegen einen nahezu ungebremsten Klimawandel mit einer Erwärmung von rund 5,7 Grad. Das Ergebnis: „Selbst bei einem relativ optimistischen Szenario der Klimaentwicklung werden wir in Südeuropa im Zeitraum 2020 bis 2050 starke Wachstumsreduktionen um bis zu 30 Prozent erleben im Vergleich zur Periode 1986 bis 2016″, berichtet Martinez del Castillo. Im Business-as-Usual-Szenario könnte die Produktivität der Buchen in weiten Teilen Europas noch dramatischer zurückgehen. In den meisten Wäldern Mitteleuropas würden die Wachstumsraten um 20 bis 30 Prozent sinken. „In Südeuropa könnten die Einbußen sogar über 50 Prozent betragen“, so die Forscherin. „Dort müssen wir mit hohen Produktivitätsverlusten aufgrund vermehrter Trockenheit rechnen.“ Selbst leichte Zuwächse am nördlichen Rand des Buchenverbreitungsgebiets könnten diese Verluste dann nicht mehr ausgleichen.

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Angesichts der großen Bedeutung der Rotbuche für die Wälder Europas hätte dies nachhaltige Folgen. „Da die Rotbuche der dominante Baum in weiten Teilen der europäischen Wälder ist, würde dies zu bedeutenden Einbußen bei der Funktion der Buchenwälder als CO2-Senken führen“, erklärt das Forschungsteam. Wenn sich jedoch die Aufnahme des Treibhausgases aus der Atmosphäre und seine Speicherung in der Biomasse der Bäume verringert, sinkt auch die Pufferwirkung der Wälder im Klimasystem. Angesichts dieser Prognosen halten die Autoren es für dringend erforderlich, Maßnahmen zur Anpassung der Wälder an den Klimawandel in Gang zu bringen. „Die von uns für das 21. Jahrhundert projizierten Wachstumsveränderungen in Europa deuten auf schwere ökologische und wirtschaftliche Konsequenzen hin, gegen die unmittelbar gehandelt werden muss“, konstatieren die Wissenschaftler.

Quelle: Edurne Martinez del Castillo (Johannes Gutenberg-Universität Mainz) et al., Communications Biology, doi: 10.1038/s42003-022-03107-3

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