DNA-Tests gegen das Waldsterben in Deutschland

Warum kommen manche Bäume besser mit Trockenheit zurecht als ihre Artgenossen? Ein hessisches Forschungsteam hat Gene gegen Dürrestress in Buchen identifiziert.

Waldschäden im Taunus: Neben Fichten haben auch Buchen und andere Laubbäume in den letzten Jahren zunehmend unter Hitzestress gelitten.

Bild adobestock
Veröffentlicht am 28. Juli 2021, 09:57 MESZ, Aktualisiert am 28. Juli 2021, 11:26 MESZ

Hitze, Stürme, Borkenkäfer und Brände haben den deutschen Wald in den letzten Jahren so stark beschädigt wie noch nie seit Beginn der Messungen im Jahr 1984. Die Fläche, die wieder aufgeforstet werden muss, ist größer als das Saarland. Um einen widerstandsfähigen Zukunftswald zu entwickeln, setzt man vielerorts auf heimische, standortangepasste Baumarten.

Mischwald statt Monokultur, lautet die Devise. Im Kottenforst bei Bonn zum Beispiel favorisiert man einen Mix aus mindestens vier verschiedenen Baumarten. Die Zeit der Fichte ist vorbei. Gepflanzt werden stattdessen vor allem Laubbäumen wie Eichen, Linden, Hainbuchen und Erlen. Vermehrt geraten auch besonders hitzeresistente Arten wie Speierling oder Elsbeere in den Blick.

Jede Baumart kommt unterschiedlich gut mit Trockenheit zurecht. Aber auch innerhalb derselben Spezies scheint es Exemplare zu geben, die dem Dürrestress besser standhalten als andere. Wer im Sommer durch die Wälder streift, entdeckt immer wieder Bäume mit ausgedörrten Blättern und abgestorbenen Ästen.

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Hitzeresistenz: Kein Baum wie der andere

Das hat auch Molekularökologe Markus Pfenninger beobachtet. Eines fiel ihm bei seinen sommerlichen Streifzügen durch die Wälder besonders auf: „In Buchenwäldern sind nicht alle Bäume gleichermaßen geschädigt. Völlig gesunde stehen unmittelbar neben stark geschädigten Bäumen.“ Wie kann das sein?

Die Antwort liegt offenbar im Erbgut der Bäume. Das zeigt eine Studie des Loewe-Zentrums für Translationale Biodiversitätsgenomik und des Senckenberg-Forschungszentrums für Biodiversität und Klima. Zwischen 2019 und 2020 untersuchte das Forschungsteam dazu Rotbuchen in ganz Hessen und analysierte deren DNA im Labor.

Nach Pfenningers Worten umfasst das Genom der Rotbuchen – also deren gesamte Erbinformation in Form von DNA – rund 542 Millionen Bausteine. Etwa 100 DNA-Abschnitte seien für die unterschiedlich ausgeprägte Dürreresistenz der Buchen verantwortlich.

Bei gesunden Bäumen enthalten diese Abschnitte offenbar Gene, die aus anderen Pflanzen bekannt sind und eine Reaktion auf Trockenstress ermöglichen. „Die individuelle genetische Ausstattung bestimmt darüber, ob eine Buche längere Trockenperioden gut übersteht“, erklärt Pfenninger.
 

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Buchenwälder für den Klimawandel

Nun gehe es darum, die Erkenntnisse in die Praxis umzusetzen. Damit das gelingt, hat das Team einen Test entwickelt, mit dem man Dürreresistenz im Erbgut von Buchen nachweisen kann – auch bereits in deren Samen. Mithilfe solcher DNA-Tests könnten künftig widerstandsfähige Exemplare für die Forstwirtschaft ausgewählt werden.

Pfenningers Kollegin Barbara Feldmeyer ergänzt: „Wenn wir einzelne Bäume einordnen, können Forstleute gezielt auf besonders widerstandsfähige Bäume setzen, etwa zur Aufforstung.“ Feldmeyer ist sicher: „So sind Buchenwälder nachhaltig für den Klimawandel gerüstet.“

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