An den Jahrringen der Bäume lässt sich ablesen, wie sich Klimaschwankungen auf das Baumwachstum auswirken. Denn Bäume reagieren vor allem auf denjenigen Klimafaktor, der für ihr Jahrringwachstum am meisten limitierend ist. Wenn es beispielsweise kalt ist – wie in den Hochlagen der Alpen, des Himalayas oder im nördlichen Skandinavien –, begrenzt die Temperatur das Holzwachstum. Wo es hingegen warm und trocken ist (wie im Tessin, im Wallis, in Südspanien oder Mexiko) reagiert das Wachstum primär auf Niederschlag, und die Bäume stellen bei intensiver Trockenheit das Wachstum vorzeitig ein. Im 20. Jahrhundert hat sich das Gebiet, in dem das Baumwachstum stärker durch Wasserverfügbarkeit als durch Temperatur limitiert ist, bis in nördlichere Breiten und höhere Lagen ausgedehnt. Besonders in der borealen Zone Nordamerikas und Eurasiens ist das temperaturlimitierte Gebiet (blau) stark geschrumpft; der wasserlimitierte Bereich (weinrot) hat sich um das gelbrot gefärbte Gebiet erweitert.
Grafik F. Babst, WSL

Wissenschafter der WSL haben zusammen mit Forschungsinstitutionen aus Kanada, Polen, Rumänien und den USA eine grosse Menge von Jahrringdaten analysiert, die von Bäumen aus weltweit 2710 Gebieten stammen und bezüglich der Klimaverhältnisse etwa 70% der globalen Waldfläche repräsentieren.

An jedem der Standorte, vor allem in Nordamerika und Europa, aber auch in Russland, Zentralasien, Neuseeland, Argentinien und Chile setzten die Forschenden das Baumwachstum mit den saisonalen Klimaschwankungen einer Periode des frühen (1930–1960) und des späten 20. Jahrhunderts (1960–1990) in Beziehung.

Grössere Trockenperioden in den nördlichsten Wäldern

Der Vergleich des Jahrringwachstums in den beiden Perioden zeigt, dass Bäume fast überall in der Welt in der späteren Periode mehr unter Trockenheit litten als in der früheren. Das Gebiet, in dem das Baumwachstum von Kälte begrenzt  wird, ist von der frühen zur späten Zeitperiode weltweit deutlich kleiner geworden.

Dies betrifft vor allem die boreale Zone Eurasiens und Nordamerikas sowie die Hochlagen der grossen Gebirgsmassive in den Alpen, Patagoniens und Tibets. Dort war die Erwärmung überdurchschnittlich stark, die Niederschlagsmenge hingegen veränderte sich nur unwesentlich. Also verdunsteten die Bäume mehr Wasser, der Boden und die Luft wurden trockener, und es kam vermehrt zu Trockenperioden.

Zunehmende Folgen von Wassermangel

Die Klimafolgenforschung zeigt, dass die Erwärmung im 20. Jahrhundert wesentlich geringer war, als sie für das 21. Jahrhundert vorhergesagt wird. ‹Wenn sich schon im 20. Jahrhundert zeigt, dass Bäume immer häufiger unter Wassermangel leiden, dann werden derartige Phänomene im 21. Jahrhundert mit hoher Wahrscheinlichkeit noch viel häufiger und stärker auftreten›, sagt Flurin Babst, der Erstautor der Studie.

Die Forschenden erwarten daher für die kommenden Jahrzehnte, dass die Bäume bei gleichbleibender Niederschlagsmenge grossräumig Stresssituationen ausgesetzt sein werden: ‹Die Bäume werden wohl bis weit in den hohen Norden, etwa bis zum 60. Breitengrad, regelmässig Trockenperioden ausgesetzt sein›, meint Babst.

Relevanz für die Schweiz

Die Erkenntnisse der globalen Studie sind für die Schweiz relevant, in der sich das Klima vor allem mit zunehmender Meereshöhe verändert. So dürfte das Jahrringwachstum der Bäume in den Alpen in Zukunft immer weniger von der Temperatur gesteuert werden. Trockenheit wird zunehmend das Baumwachstum begrenzen, vor allem in den Tälern.

Ein aktuelles Beispiel aus der Schweiz ist etwa das Absterben der Waldföhren im Unterwallis, das sich seit 20 Jahren beobachten lässt. Das Wallis gehört zum südlichsten Teil ihres Verbreitungsgebietes. Anschauungsunterricht bietet aber auch die Buche: Vor allem in der Nord- und Nordwestschweiz, aber auch in den angrenzenden Ländern wurden im Hitzesommer 2018 viele Buchen frühzeitig braun.

Link www.wsl.ch