Im Sommer vergangenen Jahres kletterte das Thermometer in Frankreich in den Steineichenwäldern auf fast 50 Grad Celsius, die höchsten jemals dort gemessenen Temperaturen – eine Gelegenheit für Wissenschaftler:innen der Schweizer Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL und der ETH Lausanne zu untersuchen, wie die Temperatur der Baumkronen im Laufe des Tages und des Sommers schwankt.
Das Team setzte dafür Drohnen ein, an denen Infrarot-Wärmebildkameras montiert waren. Diese überflogen Wälder in der Schweiz, Frankreich und Spanien an heißen Tagen und erfassten so die Temperatur der obersten Blattschicht im Tagesverlauf. An Zweigen in den Wipfeln maßen die Forschenden zusätzlich die Fotosynthese und die Wasserverlust in den Blättern. Weil die Traubeneichen im Baselbieter Jura gut 30 Meter hoch sind, fuhren die Forschenden dort mit einem Kran in luftige Höhen. In Frankreich genügten Gerüste, um die Steineichen zu vermessen, in Spanien brauchte es keine Hilfsmittel: Die Kermes-Eichen sind natürlicherweise nur bis zu 1,5 Meter hoch.
Die Ergebnisse zeigen, dass die Eichen verblüffende Temperaturen aushalten, so die WSL. Die obersten Blätter der Kronen erreichten im August Temperaturen von bis zu 50 Grad Celsius. Um die Hitzetoleranz der Bäume zu ermitteln, setzten die Forschenden Blätter im Wasserbad steigenden Temperaturen aus – währenddessen wurde gemessen, wie die Wärme die Photosynthese-Aktivität in den Zellen zerstörte. Das Ergebnis: Die kritischen Temperaturen beginnen erst bei fast 50 Grad Celsius. Die Eichen in Frankreich und Spanien ertragen bis 51 respektive 53 Grad Celsius Blatttemperatur, die Traubeneichen in der Schweiz mit 59 Grad Celsius sogar noch mehr.
Dass diese Blatttemperaturen nur selten erreicht werden, dürfte laut WSL an einem anderen Prozess liegen: Die Blätter verloren stets ein wenig Wasser. Zwar schließen Bäume bei Hitze irgendwann die Poren auf der Blattunterseite, über die sie Gase aufnehmen und abgeben. Doch ein wenig Wasser verdunstet passiv durch die Blattoberfläche. Beide Prozesse, der aktive und der passive, spielten eine Rolle – sie kühlten die Blätter gerade genügend ab, nur die exponiertesten Blätter der Kronenschicht wurden braun und dürr.
Die Ergebnisse legten außerdem nahe, dass Laubbäume weniger hitzetolerant als Nadelbäume sind und bei häufigeren Hitzewellen leiden werden. Einige Arten dürften bei extremer werdenden Hitzewellen an ihre Grenzen stoßen, heißt es – die maximale Hitzetoleranz von Bäumen aus kühlen Regionen wie Skandinavien betrage etwa nur 35 Grad Celsius. Die Studie zeige, dass man beispielsweise Drohnen oder Satelliten nutzen kann, um frühe Hitzestresssignale in Wäldern zu erkennen.
