Wie stark ein Wald belaubt ist, lässt sich auch mit vielen modernen Messmethoden schwer erheben. In ihrer Studie schlägt das Team vom Bundesforschungszentrum für Wald (BFW) und der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG) nun eine Methode vor, bei der die Erholungsleistung des Waldes zur Bestimmung genutzt wird. Die Ergebnisse der Studie wurden im Fachmagazin„Frontiers in Forests and Global Change“ veröffentlicht.
Sie zeigen, dass sich die nur schwer messbare Belaubung der Bäume anhand der vorherrschenden Temperaturdifferenz zwischen Freiland und Wald abschätzen lässt.
Forschung in niederösterreichischem Buchenwald
Die Belaubung wirkt sich maßgeblich auf die Holzproduktion eines Baumes aus. Denn über die Blätter und Nadeln werden Wasser, Kohlendioxid und Sauerstoff mit der umgebenden Atmosphäre ausgetauscht – „ohne Laub keine Photosynthese“, so das Team um Anita Zolles vom BFW. Doch selbst mit modernen Messmethoden ist die Belaubung – meist durch den „Blattflächenindex“ beschrieben, der das Verhältnis zwischen Blatt- bzw. Nadelfläche und der darunterliegenden Waldfläche angibt – nur schwer zu bestimmen.
Die Forscherinnen und Forscher untersuchten, ob sich die Belaubung nicht anhand von anderen Messgrößen abschätzen lässt. Sie analysierten dazu einen Buchenwald in Klausen-Leopoldsdorf in Niederösterreich im Zeitraum 2011 bis 2019. Es handelt sich um eine der 16 vom BFW betreuten Intensivbeobachtungsflächen des europäischen Waldmonitorings in Österreich. In diesen Intensivbeobachtungsflächen werden neben Baumwachstum, chemischen Analysen zu Nadelgehalten und Bodeneigenschaften auch meteorologische Daten erhoben.
Größte Differenz in Sommermonaten
Als Indikator für den Zustand der Belaubung verwendete das Forschungsteam den Unterschied zwischen den Temperaturmaxima im Freiland und im Wald. Bei nur geringer Belaubung kann ähnlich viel Sonnenstrahlung wie im Freiland durch die Baumkronen dringen und die Waldluft erwärmen – die Maxima unterscheiden sich nur wenig. Ist die Belaubung dagegen stark ausgeprägt, sind die Temperaturunterschiede dementsprechend größer.
Die Temperaturdifferenz zeigte dabei im mittleren Jahresverlauf zwei nahezu konstante Phasen: Vom 21. November bis 5. April ist der Unterschied minimal, da der Wald in diesem Zeitraum unbelaubt ist. Vom 9. Juni bis 28. August, also in der Zeit, in der das Blattwachstum abgeschlossen und die Belaubung voll ausgeprägt ist, ist die Differenz der Maximaltemperaturen am größten. Zwischen diesen Phasen finden im Frühjahr das Blattwachstum und im Herbst die Entlaubung statt.
Einfluss von Klimaextremen auf Belaubung
Zusätzlich wurden auch Beobachtungen über die Entwicklungen in der Natur in die Studie einbezogen. Die Daten zu Blattentfaltung und Entlaubung stammten dabei aus dem PhenoWatch-Programm der ZAMG, bei dem Citizen Scientists Entwicklungsphasen verschiedener Pflanzenarten melden können. Dabei zeigte sich, dass diese Beobachtungsdaten mit den Temperaturdifferenzen sehr gut übereinstimmen.
Für die Forscherinnen und Forscher zeigt die Studie, dass über den Unterschied der Maximaltemperatur zwischen Freiland und Wald eine kontinuierliche Schätzung des Blattflächenindex möglich ist. Die Ergebnisse könnten etwa dafür genutzt werden, die Auswirkungen des Klimawandels auf Laubentwicklung und -abwurf sowie den Einfluss von Klimaextremen auf den Belaubungszustand näher zu untersuchen.