Hitzewellen: Warum britische Bäume Äste abwerfen und sterben

Wenn Sie die Royal Botanic Gardens in Kew am Rande von London besuchen, sehen Sie das bunt bemalte Skelett einer toten Eiche. Der als „Klimaveränderte Eiche“ bekannte Baum starb in der Hitzewelle von 2022. Anstatt ihn zu entfernen, ließ Kew ihn an Ort und Stelle, um daran zu erinnern, dass der Klimawandel bereits seinen Tribut von den Bäumen Großbritanniens fordert.

Die Hitzewelle im Jahr 2022 tötete 400 Bäume in Kew und Prognosen zeigen, dass bis 2090 bis zu 50 % der bestehenden 11.000 Bäume in Kew durch den Klimawandel gefährdet sein könnten.

Eine ähnliche Geschichte spielt sich in ganz Großbritannien ab. Ausgewachsene Bäume werfen in extrem heißen Wetterperioden Äste und Äste ab, ihre Baumkronen werden dünner und einige sterben ganz ab. Obwohl diese Veränderungen plötzlich auftreten können, sind sie oft die letzten sichtbaren Zeichen eines viel längeren Verfallsprozesses, der sich im Inneren des Baumes abspielt.

Das Problem sind nicht nur diese hohen Temperaturen, sondern auch die Tatsache, dass die Kombination aus extremer Hitze und Dürre, die zunehmend als „heiße Dürre“ bezeichnet wird, die Bäume über die Grenzen ihrer Belastbarkeit bringt.

Bäume haben Mühe, kühl zu bleiben

Um zu verstehen, warum Hitzewellen für Bäume so schädlich sind, muss man verstehen, wie Bäume sich selbst kühlen. Wenn Wasser von den Wurzeln aufgenommen wird, wandert es durch das Xylem (das Netzwerk aus mikroskopisch kleinen Röhren, das Wasser von den Wurzeln zu den Blättern transportiert), wo es durch Stomata (winzige Poren auf der Blattoberfläche) verdunstet. Dies kühlt die Blätter auf die gleiche Weise, wie Schwitzen den Menschen kühlt.

Dieses Kühlsystem funktioniert gut, wenn Wasser frei verfügbar ist. Ein klares Beispiel ist die Fremont-Pappel (Populus fremontii), der häufig in der Nähe von Flüssen vorkommt. Dieser Baum nutzte dieses Verfahren, um seine Blätter während der rekordverdächtigen Hitzewelle in Arizona im Jahr 2023 zwischen 2 °C und 5 °C kühler als die Umgebungsluft zu halten, selbst wenn die Lufttemperaturen 48 °C überstiegen.

Wenn die Lufttemperatur steigt, entzieht die Atmosphäre den Blättern schneller Wasser; in einer Prozessanlage nennen Wissenschaftler das Dampfdruckdefizit. Gleichzeitig erschweren trockene Böden den Wurzeln den Ausgleich dieser Verluste, wodurch die Bäume einem zunehmenden Wasserstress ausgesetzt sind und ihre Fähigkeit, normale physiologische Funktionen aufrechtzuerhalten, eingeschränkt wird.

Durch das Schließen ihrer Spaltöffnungen sparen Bäume Wasser. Dies wiederum schränkt jedoch die Kohlendioxidaufnahme ein, verlangsamt die Photosynthese und reduziert die Zuckerproduktion, die für Wachstum, Reparatur und Abwehr von Schädlingen und Krankheiten erforderlich ist. Wenn die Spaltöffnungen geöffnet sind, ermöglicht dies eine kontinuierliche Kühlung, geht jedoch mit einem unhaltbaren Wasserverlust einher.

Jedes Blatt hat eine thermische Grenze, bei deren Überschreitung seine Fähigkeit zur Photosynthese irreversiblen Schaden erleidet. Das Überleben einer Hitzewelle hängt daher davon ab, dass genügend Verdunstungskühlung aufrechterhalten wird, um unter diesem Schwellenwert zu bleiben, obwohl dieser Sicherheitsspielraum bekanntermaßen überraschend schnell verschwindet. Eine aktuelle Studie an Pappeln ergab, dass bereits 72 Stunden reduzierte Bodenfeuchtigkeit und Zugang zu Wasser ausreichten, um die Blattkühlung zu stören. Die Blätter, die zuvor kühler als die Umgebungslufttemperatur geblieben waren, wurden heißer als die Luft selbst und erreichten Temperaturen, die das Photosynthesegewebe schädigten.

Warum Äste fallen

Bei anhaltenden Hitzewellen können sich die Probleme oft über die Blätter hinaus ausbreiten. Steht das Wasser im Xylem unter ständiger Spannung und die Wasservorräte werden knapp, beginnen sich im Xylem winzige Luftbläschen, sogenannte Embolien, zu bilden, ein Prozess, der Kavitation genannt wird. Dadurch kommt es zu einer Verstopfung, die den Wassertransport behindert. Wenn auf diese Weise genügend Xylemgefäße blockiert werden, kommt es letztendlich zu einem hydraulischen Versagen des Baumes, sodass das Wasser nicht mehr effektiv in die Baumkrone gelangen kann. Dadurch sterben Äste oder ganze Kronenabschnitte ab.

Einige Bäume opfern tatsächlich Teile ihres eigenen Blätterdachs und verringern so den Wasserbedarf, um den Hauptstamm am Leben zu erhalten. Diese Strategie ist als hydraulische Segmentierung bekannt und hilft zu erklären, warum scheinbar gesunde Bäume bei anhaltend heißem Wetter eine beträchtliche Anzahl von Ästen verlieren können.

Bäume können noch lange nach dem Ende einer Hitzewelle einen Preis zahlen, da dieses extreme Wetter die gesamten Kohlenhydratreserven erschöpft und das Wachstumspotenzial verringert. Diese Auswirkungen können jahrelang anhalten und die Bäume weniger widerstandsfähig machen, wenn die nächste Dürre eintritt. Ein Baum kann daher einen außergewöhnlich heißen Sommer überstehen, um dann nach dem anderen zu erliegen, da sich die Belastungen mit der Zeit häufen. Bäume, die unter Wasserknappheit leiden, werden auch anfälliger für Insektenschädlinge sowie Pilz- und Bakterienkrankheiten, da ihnen weniger Ressourcen zur Verfügung stehen, um sich gegen Angriffe zu verteidigen.

Die Bäume Großbritanniens entwickelten sich in relativ kühlen, feuchten Sommern, und Temperaturen über 40 °C waren bis vor Kurzem unbekannt. Viele sind nun klimatischen Bedingungen ausgesetzt, die weit über denen liegen, unter denen sie sich entwickelt haben. Untersuchungen nach der europäischen Hitzewelle 2003 legen nahe, dass die Anfälligkeit nicht nur davon abhängt, wie heiß es wird, sondern auch davon, wie gut sich die Arten an die örtlichen Bedingungen anpassen können. Da Hitzewellen häufiger werden, könnten sich viele traditionelle Arten zunehmend außerhalb ihrer klimatischen Komfortzone befinden. https://www.youtube.com/embed/PWLqZDtIQQY?wmode=transparent&start=0 Im Juni 2026 wurden in ganz Europa Rekordtemperaturen beobachtet.

Was kann helfen?

Glücklicherweise gibt es mehrere praktische Schritte, die insbesondere bei jüngeren und anfälligeren Bäumen hilfreich sein können. Gelegentliches, tiefes Gießen ist viel effektiver als häufiges, leichtes Gießen, da es die Wurzeln dazu anregt, tiefer in den Boden einzudringen, wo die Feuchtigkeit länger verfügbar bleibt.

Durch das Mulchen entsteht eine dicke Schicht aus Hartholzspänen oder Kompost. Dadurch wird die Verdunstung an der Bodenoberfläche verringert, die Bodentemperatur gemildert und durch die Zersetzung die Bodenstruktur und die Wasserhaltekapazität verbessert. Böden mit hohen Konzentrationen an organischer Substanz können Wasser/Regen effektiver absorbieren, was widerstandsfähigere Wurzelnetzwerke unterstützt.

Die Bewirtschaftung reifer Wälder zur Erhöhung ihrer Widerstandsfähigkeit gegenüber künftigen Hitzewellen erfordert neue Strategien. Es sollte in Betracht gezogen werden, die Artenvielfalt in Wäldern zu erhöhen, die Konzentration von Bäumen in dürregefährdeten Gebieten zu verringern und Arten anzupflanzen, die besser für zukünftige Klimazonen geeignet sind. Eine größere Artenvielfalt trägt zur Widerstandsfähigkeit gegenüber heißem Wetter bei.

Viele der alten Bäume Großbritanniens stehen seit Jahrhunderten – dies ist möglicherweise die wirksamste Möglichkeit, sie für die Zukunft zu schützen.

Glyn Barrett, Dozent für Ökologie und Evolutionsbiologie, Universität Reading

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