Verlängerte Wachstumsperioden führen bei Bäumen nicht zwangsläufig zu mehr Holzproduktion
Die Klimaerwärmung bewirkt eine Ausdehnung der Vegetationsperiode, wodurch Bäume theoretisch mehr Zeit zur Holzbildung und damit zur Kohlenstoffspeicherung erhalten. Eine aktuelle internationale Untersuchung, geleitet von Forschenden der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL), zeigt jedoch, dass die Holzbildung stärker von der Wachstumsrate der Bäume abhängt als von der Länge der Wachstumsphase.
Untersuchungsmethodik und zentrale Erkenntnisse
- Holzproben aus Nadelwäldern auf vier Kontinenten wurden analysiert, um den Einfluss klimatischer Bedingungen auf die Holzbildung zu erfassen.
- Obwohl höhere Temperaturen die Dauer der Holzzellbildung verlängerten, führte dies nicht zwangsläufig zu einer erhöhten Anzahl neu gebildeter Zellen im Jahresverlauf.
- Für präzise Vorhersagen bezüglich Waldwachstum und Kohlenstoffbindung im Kontext des Klimawandels ist die Geschwindigkeit der Holzzellproduktion entscheidend.
In Regionen außerhalb der Tropen begrenzen kalte Winter das Wachstum der Bäume. Die Erwärmung verlängert dort die Phase, in der Photosynthese stattfindet und Kohlenstoff im Holz gespeichert wird. Dies könnte theoretisch zu einer verstärkten Kohlenstoffbindung führen und somit den Klimawandel abschwächen. Die Frage ist jedoch, ob diese Annahme tatsächlich zutrifft.
Datenerhebung und Analyse
Ein internationales Forscherteam, darunter Wissenschaftler der WSL, wertete über 50.000 Holzproben aus Nadelwäldern auf vier Kontinenten aus. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht.
Die Proben wurden während der gesamten Vegetationsperiode regelmäßig entnommen und im Labor mikroskopisch untersucht, um die Bildung und Entwicklung von Holzzellen (Xylemzellen) in den äußeren Baumringen zu dokumentieren. So konnte der genaue Beginn, das Ende sowie die Geschwindigkeit der Holzbildung ermittelt werden.
Langfristige Beobachtungen im Schweizer Lötschental
Ein Teil der Studie basiert auf Daten aus dem Lötschental (Wallis), wo WSL-Forscher über 20 Jahre hinweg wöchentlich Holzproben an verschiedenen Höhenlagen entnahmen. Diese Langzeitbeobachtungen ermöglichen Rückschlüsse auf die Reaktion der Holzbildung auf veränderte Umweltbedingungen.
Wachstumsgeschwindigkeit als entscheidender Faktor
Die Analyse ergab, dass die Geschwindigkeit der Holzzellbildung einen größeren Einfluss auf die jährliche Zellproduktion hat als die Dauer der Vegetationsperiode. Die Geschwindigkeit variierte dabei erheblich – von einer Zelle pro Monat bis zu zwei Zellen pro Tag.
Die Temperatur beeinflusst sowohl die Dauer als auch die Geschwindigkeit der Zellbildung unterschiedlich. Während wärmere Bedingungen generell die Vegetationsperiode verlängern, steigt die Zellproduktionsrate nicht unbegrenzt. Ab einer durchschnittlichen Jahrestemperatur von etwa 6 °C nimmt die Zellbildungsrate ab, vermutlich aufgrund eingeschränkter Wasserverfügbarkeit. Demnach führt eine längere Vegetationsperiode nicht zwangsläufig zu einer höheren Holzproduktion im Jahr.
Diese Erkenntnisse erklären, warum sich längere Vegetationsperioden je nach geografischer Lage unterschiedlich auf Wälder auswirken. Kältere boreale Wälder profitieren meist von höheren Temperaturen durch längeres und schnelleres Wachstum. In wärmeren mediterranen und gemäßigten Zonen wird der Vorteil einer längeren Vegetationsperiode häufig durch eine verlangsamte Zellbildung kompensiert oder sogar aufgehoben.
Ausblick auf zukünftige Waldentwicklung
Mit weiter steigenden Temperaturen könnte auch in borealen Wäldern die Holzbildungsrate zurückgehen, wodurch die positiven Effekte einer verlängerten Vegetationsperiode abnehmen. Die Studie unterstreicht die Bedeutung, bei Prognosen zum Einfluss der Klimaerwärmung auf Wälder nicht nur die Dauer der Holzbildungsphase, sondern auch deren Geschwindigkeit zu berücksichtigen.
Die Ergebnisse stellen die verbreitete Annahme infrage, dass längere Vegetationsperioden automatisch zu einer erhöhten Kohlenstoffspeicherung in Wäldern führen und somit den Klimawandel abschwächen. Obwohl die Kohlenstoffbindung nicht ausschließlich von der Holzzellbildung abhängt, reduziert eine verlangsamte Zellproduktion letztlich die Kapazität der Wälder als Kohlenstoffsenken.
Kontakt für wissenschaftliche Rückfragen
PD Dr. Georg von Arx
Gruppenleiter Dendrowissenschaften
E-Mail: georg.vonarx@wsl.ch
Telefon: +41 44 739 2316
Referenz der Originalpublikation
Cabon A. et al. Growth rate overrides the benefit of extended growing season from boreal to semiarid conifers. Science 2026; 393(6816):1101-1106. DOI: 10.1126/science.aec8866
