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Manche mögen`s kalt

Knospenaustrieb im Klimawandel

 

Mit dem Frühjahr kehrt auch das Blattgrün der Bäume zurück

Foto: Kerstin Herrmann, Pixabay

 


(19.4.2021) Mit dem Frühjahr kehrt auch das Blattgrün der Bäume zurück – aber welche Temperaturen für welchen Zeitraum für den Knospenaustrieb nötig sind, war bisher nicht genau bekannt. Drei Forscher der Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL haben nun die nötigen Kältephasen für sechs häufige Waldbaumarten bestimmt. Mit der Klimaerwärmung könnte es manchen Baumarten an ihrer südlichen Verbreitungsgrenze zu warm werden, um überhaupt auszutreiben.


Der Knospenaustrieb ist ein heikler Moment für Bäume: Findet er zu früh statt, können späte Fröste den Baum ernsthaft schädigen, kommt er spät, verpasst er die besten Wachstumsbedingungen. Bislang wusste man, dass Bäume aus ihrer Winterruhe (Dormanz) erwachen, wenn sie über einen bestimmten Zeitraum Temperaturen knapp über dem Gefrierpunkt ausgesetzt sind, was chilling genannt wird. Auch die Tageslänge spielt eine Rolle. Während diese Prozesse bei Obstbäumen gut erforscht sind, weiß man bei Waldbäumen noch wenig darüber.

Die beiden WSL-Ökologen Frederik Baumgarten und Yann Vitasse haben untersucht, in welchem Temperaturbereich dieses chilling für einzelne Baumarten genau liegt und wie lange er dauern muss. Dafür schnitten die beiden knapp 1200 Zweige von sechs in unseren Breiten häufigen, sommergrünen Waldbaumarten ab (Birke, Lärche, Linde, Ahorn, Eiche, Buche). Diese setzten sie in Klimakammern unterschiedlich lang verschiedenen Temperaturen aus, um das chilling zu simulieren. Sie beobachteten, wie sich die Knospen bei Temperaturen zwischen -2°C bis +10°C und anschließender Erwärmung auf 20°C öffneten.

 

Frederik Baumgarten hat die verschiedenen Phasen des Blattaustriebs in unterschiedlich temperierten Klimakammern an der WSL ein halbes Jahr lang beobachtet. Foto: Nancy Bolze/WSL
Frederik Baumgarten hat die verschiedenen Phasen des Blattaustriebs in unterschiedlich temperierten Klimakammern an der WSL ein halbes Jahr lang beobachtet. Foto: Nancy Bolze/WSL


Chilling gibt das Startsignal

 

Die Forscher kamen zu einem überraschenden Ergebnis: Der Zeitraum, in dem Frosttemperaturen auf die Knospen wirken, ist von größerer Bedeutung für das Ende der Winterruhe als bisher angenommen. Die Knospen unterliegen dadurch einem Schutzmechanismus. Dieser verhindert ein Austreiben der Blätter nach einer warmen Winterperiode, wenn das Risiko von fatalen Frostnächten noch hoch ist. Dennoch trägt der gesamte untersuchte Temperaturbereich zwischen -2°C und +10°C zum gesamten chilling-Prozess bei.


Knospenaustrieb im Klimawandel

 

Wird die Klimaerwärmung einen Einfluss auf das Ende der Winterruhe der Waldbäume in den gemäßigten Breiten haben? Laut Frederik Baumgarten wird dies in absehbarer Zeit nicht der Fall sein: „Lediglich die Reihenfolge, in der die einzelnen Baumarten ihr Frühlingsgrün entfalten, wird sich mit zunehmender Erwärmung verändern“. Zum Beispiel hätte die wärmeliebende Eiche einen Startvorteil gegenüber der Linde und dem Ahorn, die eher von Frosttemperaturen (z.B. -2°C) profitieren. „An der südlichen Verbreitungsgrenze könnte es aber tatsächlich sein, dass einige Arten sogar später oder unvollständig austreiben, da zukünftige Winter dort nicht kalt genug sein werden“, vermutet Baumgarten.

 

Die neuen Erkenntnisse sollen nun dazu dienen, um Rechenmodelle zum Frühlingsaustrieb zu verbessern. Diese werden von Wissenschaftlern dazu genutzt, um die zeitliche Vegetationsentwicklung in Folge der Klimaveränderungen vorherzusagen.
(Nancy Bolze, WSL)

 

Publikation
Baumgarten, F.; Zohner, C.; Gessler, A.; Vitasse, Y., 2021: Chilled to be forced: the best dose to wake up buds from winter dormancy. New Phytologist, doi: 10.1111/nph.17270




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