So geht es unserem Wald

Blätter rauschen im Wind, unter deinen Füßen knackende Äste, du atmest frische Waldluft ein. Du lauscht dem Rauschen des Waldes, während du zwischen massiven Bäumen spazierst, die schon viele Jahrzehnte hier wurzeln. Mit jedem Schritt durch den kühlen Wald vergisst du mehr den Straßenlärm, die Arbeit, den Stress. Hier im Wald scheint die Welt in Ordnung.

Dann trittst du auf eine Lichtung. Und du siehst: tote Fichtenstämme, kranke Baumkronen, Baumstümpfe als letzte Überbleibsel. Kilometerweit freie Sicht auf die nächsten Hügelketten.

Denn: Steigende Temperaturen und immer weniger Regen – das bleibt nicht ohne Folgen.

Große Flächen sind in den letzten Jahren verloren gegangen, im Sauerland oder im Harz sind bis zu zwei Drittel der gesamten Waldflächen stark geschädigt und Bäume abgestorben, das zeigt sich besonders bei den Fichten.

Es ist wichtig zu wissen, ob alle Waldstationen zusammengefasst einen einheitlichen oder mehrheitlichen Trend zeigen. Einzelne Waldgebiete können etwa von Mittelwerten der Temperaturanstiege wegen ihrer Lage stark nach oben und unten abweichen. Das ist die natürliche Vielfalt. Manche Regionen trifft es schon heute besonders heftig. Sie sind überdurchschnittlich heiß und leiden besonders unter wenig Niederschlägen.

Doch nicht überall ist der Wald gleich verloren, wenn die Temperatur steigt oder es weniger regnet. Auch wenn du überall vom Fichtensterben hörst, können Fichten natürlich trotzdem überleben: In höheren Lagen, an Hängen Richtung Norden fühlen sie sich weitaus wohler. Von dort stammen sie eigentlich. Sie wurden dann aber wegen ihres schnellen Wachstums überall in Deutschland massenhaft angepflanzt.

Sowohl bei der Buche als auch bei der Fichte ist dieser Zeitpunkt mittlerweile deutlich früher als noch vor vielen Jahren. Im Schnitt und pro Jahr sind es etwa 5,6 Stunden, über den Beobachtungszeitraum seit 1960 insgesamt rund zwei Wochen früher.

Über den langen Zeitraum ergibt sich damit ein weiterer Klimatrend - der nicht nur für Deutschlands Wälder gilt. Auch Beobachtungen und Aufzeichnungen aus anderen Ländern wie der Schweiz, die seit Langem phänologische Daten sammeln, also zu wiederkehrenden Erscheinungen wie den Jahreszeiten, bestätigen diese Entwicklung.

Während die Temperaturen im Frühling steigen und dadurch mehr Wasser verdunstet, hat es gleichzeitig weniger Niederschläge gegeben als noch vor Jahrzehnten. Gerade im Frühling und Sommer, wenn die Bäume wachsen, wird es zunehmend trockener. In manchen Waldgebieten, etwa im südlichen Rheinland-Pfalz oder im bayerischen Berchtesgaden fehlen im Frühling oder Sommer bis zu 20 Prozent der eigentlichen Niederschläge. 

Immerhin: Im Schnitt gibt es im Herbst und Winter mehr Niederschläge. In den verbrauchsarmen Wintermonaten sammelt der Boden so Wasserreserven für das kommende Jahr an. Von diesem Speicher können die Bäume dann zu Frühlingsbeginn zehren.

Regnet es in der Folge aber besonders wenig, wie in den trockenen Hitzesommern 2006, 2016, 2018 und 2022, wird's für die Bäume eng. Sie müssen ihren Wasserbedarf reduzieren. Konkret heißt das für sie: weniger atmen. Nur so können sie das Verdunsten verringern und den eigenen Bedarf regulieren. Sie schließen ihre Blattöffnungen, damit insgesamt weniger Wasser durch den Baum fließt.

Ohne Wasser kein Wachstum

Ein Indikator dafür, ob noch ausreichend Wasser für Pflanzen und Bäume vorhanden ist, nennt sich nutzbare Feldkapazität. Sie beschreibt den Anteil von Wasser in einem Bodenvolumen. Besonders wichtig ist hier der Anteil in den ersten Metern unter der Erdoberfläche, denn hier befindet sich fast der gesamte Teil der Baumwurzeln. 

Ab einem gewissen Punkt des Wassermangels aber stellt der Baum sein Wachstum ein. Ist der Mangel besonders extrem, wird es für das Überleben des Baumes kritisch. Dies geschieht meist in den Sommermonaten, wenn es weniger regnet und gleichzeitig besonders viel Wasser verdunstet. Stehen die Bäume dann noch auf einem sandigen, trockenen Boden, ist irgendwann einfach nicht mehr genug Wasser vorhanden. Exemplarisch zeigen wir hier das verfügbare Pflanzenwasser in der Waldstation Britz in Brandenburg für das Jahr 2021.

In Britz wurzeln die Bäume in besonders sandigem Boden, der das Wasser nur kurz speichern kann. So sinkt das pflanzenverfügbare Wasser im Sommer immer ab. Im letzten Jahr (2021) war es für die Bäume mit Ausnahme weniger Regenschauer über ein halbes Jahr lang extrem trocken. In diesem Zeitraum hatte der Boden bis in einen Meter Tiefe so wenig Wasser gespeichert, dass man von Pflanzenschäden ausgehen muss. Noch stehen die Buchen und Kiefern an dieser Stelle, aber jeder trockene Sommer macht den Bäumen mehr zu schaffen, sodass ihre Zukunft ungewiss ist. Ein nasser, verregneter Winter 2022/2023 konnte die Wasserreserven im Boden vor dem Frühling auffüllen, doch die anhaltende Trockenheit und Wärme haben mittlerweile schon wieder zu sehr trockenen Böden geführt.

Was passiert, wenn die Bäume nicht genug Wasser bekommen?

Nicht alle Wälder und Bäume leiden unter dem Wassermangel in gleichem Maße. Grundsätzlich sind Laubbäume etwas trockenresistenter als Nadelbäume. Das hat auch damit zu tun, dass viele Nadelbaumarten wie die Fichte sogenannte Flachwurzler sind. Die meisten ihrer Wurzeln befinden sich nur in wenigen Metern Tiefe, bis zu 90 Prozent sogar in nicht mal einem Meter Tiefe. Buchen oder Eichen hingegen können im Notfall, wenn auch mit etwas mehr Mühe, noch ausreichend Wasser in tieferen Erdschichten erreichen. Letztlich ist es aber vor allem die Kombination aus Bodenbeschaffenheit und Wurzelsystem, das über die Wasserversorgung der Bäume bestimmt.

Des Weiteren können Laubbäume bei zu wenig Wasser im Boden die Blattöffnungen schließen, ihr Laub abwerfen oder das Wachstum für die Saison einstellen, um ihren Stoffwechsel möglichst zu reduzieren. Vieles davon entzieht sich unserem bloßen Auge. Mitunter scheinen Bäume noch gesund und fit, während sie sich eigentlich schon schwach von einem ins nächste Jahr retten.

Probleme durch Trockenstress werden oft erst Jahre später sichtbar

Ein wenig können sie also auch widrige Umstände kompensieren, aber eben nicht auf Dauer. Wenn die Wasserspeicher im Boden sich über die Wintermonate nicht ausreichend füllen und die warmen Monate trocken bleiben, nimmt die Fitness der Bäume stark ab. Ein Maß hierfür ist die Kronenverlichtung, also anders ausgedrückt die Menge an Blättern in der Baumkrone. Je weniger Blätter, desto schwächer ist der Zustand eines Baums. 

Bei der Buche wird die Kronenverlichtung besonders deutlich. Fast die Hälfte war zuletzt deutlich geschwächt und nur 21 Prozent der untersuchten Bäume zeigen keinerlei oder keine auffälligen Schäden – immerhin wieder etwas besser als in den Jahren zuvor. Vor mehr als 30 Jahren waren es immerhin noch mehr als 50 Prozent im guten Zustand. Das Jahr 2020 war das Jahr mit dem schlechtesten Zustand seit Beginn der Aufzeichnungen 1984. Trotz leichter Verbesserungen bleibt das Schadensniveau noch immer kritisch.

Bei allen Baumarten hat sich der Kronenzustand verschlechtert

Bei Nadelbäumen wie der Fichte zeigt sich die Kronenverlichtung nicht so deutlich. Trotzdem gilt sie als die Baumart, die derzeit am meisten unter den Klimafolgen und Naturkatastrophen leidet und besonders schnell stirbt. Das hat auch damit zu tun, dass die Bäume das Wasser dringend für ihren Schutz vor Schädlingen brauchen. Ohne Wasser kann der Baum nicht den für ihn wichtigen Harz bilden. So haben Schädlinge wie der Buchdrucker, eine Art des gefürchteten Borkenkäfers, leichtes Spiel.

Schädlinge wie der Borkenkäfer haben am Ende leichtes Spiel, wenn die Bäume durch die warmen Temperaturen und den fehlenden Niederschlag immer stärker geschwächt werden. Hinzu kommt, dass sie riesige Waldplantagen mit Fichten vorfinden, die durch die Veränderungen besonders geschwächt sind. Dann zeigt sich eben das, was du auf deinen Wanderungen siehst: verwüstete oder kahle Landstriche.

Besonders problematisch ist, dass die Bäume vor allem unter zeitlich frühen, längeren Wärmeperioden im Jahr leiden, während Schädlinge wie der Buchdrucker genau davon profitieren.

Höhere Temperaturen, mehr Schädlinge

Die verschiedenen Arten aus der Familie der Borkenkäfer kommen mit dem immer wärmer werdenden Frühling besonders gut zurecht. Ab acht Grad Celsius kann sich das Tier entwickeln – eine Temperatur, die immer früher überschritten wird. Bei 19 Grad Celsius dauert es etwa 50 Tage vom Ei bis zum Käfer, bei 24 Grad Celsius nur noch 35 Tage. Je länger also die Wärmeperiode, desto mehr Generationen sind möglich. Was dann passiert: ein exponentielles Wachstum und eine immer größere Gefahr für die Bäume.

Konkret sieht das wie folgt aus:

1. Generation: 400 Käfer, davon 200 Weibchen à 40 Nachkommen
2. Generation: 8000 Käfer, davon 4000 Weibchen à 40 Nachkommen
3. Generation: 160.000 Käfer, davon 80.000 Weibchen à 40 Nachkommen
4. Generation: 3,2 Millionen Käfer

Es sind aber nicht nur die Borkenkäfer, die ganze Waldgebiete in den vergangenen Jahren zerstört haben. Auch andere Baumarten wie Buche und Eiche werden schwächer und anfälliger für Schädlinge, etwa die Buchenwollschildlaus oder der Eichenprozessionsspinner. Was hinzu kommt:  Neben den schädlichen Insekten spielen auch Pilze oder Viren eine immer größere Rolle. Als Schädling gut zu erkennen ist etwa der Zunderschwamm, der als großflächiger Pilzwuchs wie eine Treppenstufe aus dem Buchenstamm ragt.

Klimadaten werden schon seit Ende des 19. Jahrhunderts erhoben. Eine systematische Untersuchung der Waldgebiete gibt es jedoch bei Weitem nicht so lange, daher sind Klimaauswirkungen noch nicht überall eindeutig zu belegen. Wir berufen uns auf Daten des Thünen-Instituts, eines Bundesforschungsinstituts, das für Deutschland auf aktuell 68 Stationen in Waldgebieten unzählige Messwerte und Proben sammelt. Längere Zeitreihen etwa für das Ergrünen der Flora hat bisher der Deutsche Wetterdienst (DWD) erfasst, den wir daher mit in die Auswertung genommen haben.

Doch nicht alle Erhebungen des Thünen-Instituts geben einen vollständigen Blick über die Situation des deutschen Waldes. So ist etwa die Fläche, die durch die Rekordsommer und Stürme verloren gegangen ist, nur schätzungsweise zu berechnen. Wir beziehen uns daher auf eine Satellitenanalyse des Deutschen Instituts für Luft- und Raumfahrt, das die Veränderungen der Waldfläche zwischen 2018 und 2021 untersucht hat.