Versuchsfläche

Klimawandel schädigt den Wald in Hölstein – und bringt der Uni Basel unerwartete Forschungsdaten

Sturm sei Dank: Die häufigen Wetterumschwünge verhelfen den Wissenschaftern zu besonders viel Datenmaterial. (13.3.18)

Sturm sei Dank: Die häufigen Wetterumschwünge verhelfen den Wissenschaftern zu besonders viel Datenmaterial. (13.3.18)

«Der Klimawandel ist uns zuvorgekommen», sagt Ansgar Kahmen von der Uni Basel trocken. Trocken ist auch der Wald auf seiner Versuchsfläche auf einer Hügelkuppe bei Hölstein. Sehr viel trockener als erwartet. Wäre er das nicht, wäre Kahmen jetzt dabei, den Bau von Dächern zu überwachen, die 3000 Quadratmeter Wald teilweise von Niederschlägen abschotten sollen.

In einem einzigartigen, auf zwanzig Jahre angelegten Klimawandelexperiment wollen die Forschenden beobachten, welchen Einfluss die fehlenden Niederschläge auf die Vitalität des Waldes haben. Der Bau des Daches wird nun um mindestens ein Jahr verschoben.

«Wir haben beim Projektstart 2018 nicht ahnen können, dass wir gleich drei Trockensommer hintereinander bekommen. Würden wir die Dachflächen jetzt bauen, würden wir die Bäume zu sehr zusätzlich schädigen. Sie müssen sich erst wieder vom Hitzestress der Vorjahre erholen», umreisst der Botaniker die Gründe für den Aufschub.

Trotz der Regenperioden, die es dieses Jahr ja auch immer wieder gegeben hat, sind nach Kahmens Messungen nur die obersten Schichten des Bodens durchfeuchtet. Es bräuchte deutlich anhaltendere Niederschläge, um die Speicher im Boden wieder aufzufüllen.

Mit Sensoren gespickter Wald und Boden

Auch ohne Dach sammeln die Wissenschafter seit drei Jahren engmaschig Daten. Bäume und Waldboden sind gespickt mit Messgeräten. Gemessen werden die Bodenfeuchte, Wasserversorgung und Dickenzuwachs der Bäume, das Schwellen und Schrumpfen der Stämme im Tag- und Nachtrhythmus, die Intensität der auftreffenden Strahlung.

Um die Bäume auf der gesamten Höhe überwachen zu können, hat die Basler Uni einen weithin sichtbaren Kran auf der Hügelkuppe errichtet. Dessen Personengondel befördert die Forscher zu den Baumwipfeln, damit sie über die gesamte Wuchshöhe der Bäume Messungen durchführen und Blattproben sammeln können, die dann im Basler Labor untersucht werden.

Stürme und Hitze liefern unerwartete Datenfülle

Kahmen ist begeistert über die bereits gewonnenen Erkenntnisse: «Wir konnten seit Messbeginn deutlich spannendere Daten sammeln, als wir erwarten konnten. Es ist unglaublich, was in dieser Zeit in unserem Freilandlabor alles geschehen ist und uns Daten beschert hat.»

Seit Beginn der Messungen reiht sich ein unvorhersehbares Ereignis ans nächste: 2017 gab es ein starkes Spätfrostereignis, das vor allem Buchen, die bereits Laub ausgetrieben hatten, zusetzte. 2018 folgte ein ungewöhnlich nasser Winter. Dann schlug Sturm Burglind eine Schneise in die Versuchsfläche. Es folgte ein Dürresommer, den zehn Fichten nicht überlebten.

2019 war es nochmals ungewöhnlich trocken, und der Borkenkäfer nistete sich in den geschwächten Fichten ein. Im Frühling 2020 dann nochmals ein Sturm, der weitere Fichten umwarf. Eine verpasste nur knapp den Kran. Für eine beachtliche Delle im danebenstehenden Container reichte es.

Auch 2020 blieb trocken und heiss

«Wir haben von den 450 Bäumen auf der Fläche seit Messbeginn fünfzig verloren. Denjenigen, die nicht der Sturm geholt hat, konnten wir beim Absterben zusehen und so wertvolle Messdaten gewinnen.» Es gibt durch die Fülle dieser unvorhersehbaren Ereignisse vielfältigere Daten auszuwerten, als die Wissenschafter erwarteten.

Die Forschenden konnten in ihren Messungen ganz genau verfolgen, wie die Fichten im Hitzesommer 2020 vertrockneten. «Wir wissen aus unseren Messdaten: Die Bäume starben an Durst, nicht an Hunger oder Schädlingen», bringt Kahmen auf den Punkt. Das ging so vor sich: Wasser, das aus den Spaltöffnungen der Nadeln verdunstet, muss sich der Baum über die Wurzeln wieder verschaffen. Die Saugspannung in den Leitbahnen steigt durch diesen Wasserverlust und Wasser fliesst aus den Wurzeln Richtung Krone nach.

Ist der Boden jedoch zu trocken, funktioniert das nicht

«Wir konnten im Detail beobachten, wie die Saugspannung bei Wassermangel und Hitze immer weiter stieg, bis sie auf ein kritisches Niveau kam. Irgendwann brach sie binnen weniger Tage ein und die Bäume starben ab, obwohl sie noch ausreichend Energiereserven gehabt hätten. Nur Wasser fehlte», fasst der Botaniker die Ergebnisse zusammen.

Das Dach wird ihm noch viele weitere Erkenntnisse liefern. Denn so lassen sich über Vergleiche von überdachten und nicht überdachten Abschnitten ermitteln, wie sich die Bäume bei gleichen Bedingungen mit sinkendem Niederschlag entwickeln. Wenn Petrus mitspielt ab Herbst 2021.

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