Wie sich Bäume an ein anderes Klima anpassen

Bäume gibt es seit mehreren 100 Millionen Jahren auf der Erde. Sie mussten sich in diesem Zeitraum an unzählige Änderungen der Umwelt und des Klimas anpassen. Die letzte große Veränderung fand in Europa nach der letzten großen Eiszeit vor etwa 15.000 Jahren statt. Nach dem damaligen Anstieg der Temperatur begannen sich die verschiedenen Baumarten nach Norden auszubreiten. Lange Zeit war man der Meinung, dass sich die Genetik der Bäume nur sehr langsam durch natürliche Auslese anpassen kann.

Das Paradigma seit Charles Darwin lautete: der Phänotyp, damit ist die äußerliche Erscheinung eines Individuums gemeint, wird vom Genotyp, also der in der DNA gespeicherten genetischen Information, sowie der Umwelt, welche Einfluss auf die Ausprägung des Phänotyps hat, beeinflusst. Grundlage zur Annahme, dass Darwin doch nicht ganz recht hat, geben Forschungsergebnisse aus dem Gebiet der Epigenetik (im Erbgut beziehungsweise deren Aktivierungsmechanismen abgebildete Umwelteinflüsse).

Vor allem in Norwegen wird dazu seit den 90er-Jahren geforscht. So fand man heraus, dass bei der Fichte die Temperaturen zum Zeitpunkt der Embryoentwicklung und der Samenreife, sowie die Umweltbedingungen zum Zeitpunkt der Samenkeimung als besonders sensitive Lebensabschnitte gelten. Aber hilft die Epigenetik auch bei Anpassung an extreme Trockenheit?

Im vom Bundesforschungs- und Ausbildungszentrum für Wald, Naturgefahren und Landschaft (BFW) betreuten Projekt "Adapt-Tree“ wurde der Einfluss natürlicher Schwankungen der Wetterbedingungen zum Zeitpunkt der Bestäubung, Baumblüte und Samenreifung auf die Eignung der jungen Bäume für zukünftige warm-trockene Witterung untersucht. Alle vorliegenden Ergebnisse zeigen eindeutig, dass die klimatischen Bedingungen während der Baumblüte und Samenreifung einen signifikanten Einfluss auf phänotypische und physiologische Eigenschaften der jungen Bäume haben. Sämlinge, die aus warm-trockenen Jahren stammen, weisen eine "Vor“-Anpassung an potenzielle Trockenstressbedingungen auf. Das bedeutet, dass Umwelteinflüsse Zelleigenschaften beeinflussen können und diese Änderungen auch weitervererbt werden. Aber wird die natürliche Anpassungsfähigkeit und Wanderungsgeschwindigkeit der Bäume groß genug sein, um den durch die Klima-Krise verursachten Temperaturanstieg von 1,5 bis vier Grad Celsius in weniger als hundert Jahren auszugleichen? Am Beispiel der Fichte zeigt sich, dass die Ausweichbewegung in größere Seehöhen wahrscheinlich kein Problem darstellen wird. Die horizontale Wanderung nach Norden, bei der pro Jahr große Distanzen zu überwinden wären, wird die Baumart in der zur Verfügung stehenden Zeit nicht ohne menschliche Hilfe schaffen.

Daher wird es in Zukunft wichtig sein, Waldbesitzern und -bewirtschaftern das wertvollste genetische Material der verschiedenen Herkünfte zu liefern, um damit auch das Überleben der Baumarten abzusichern.