Braune Blätter im Sommer sind kein früher Herbst

Es ist Hochsommer, die Sonne brennt, der Boden ist trocken. Und plötzlich sehen manche Baumkronen aus, als wäre schon Oktober. Die Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL warnt vor einer Verwechslung, die für Wälder und Klimamodelle Folgen haben kann. Wenn Bäume lange vor dem Herbst braun werden, kann das ein Hinweis auf Hitzeschäden sein.

Dann bereitet sich der Baum nicht geordnet auf die kalte Jahreszeit vor. Die Blätter können durch Hitze und Trockenheit geschädigt worden sein.

Braune Blätter im Sommer täuschen leicht

Besonders deutlich wurde das im Sommer 2018. In der Region Schaffhausen standen Buchen schon Mitte August mit braunen Kronen im Wald. Auf den ersten Blick sah das wie eine frühe Herbstfärbung aus. Doch viele dieser Buchen trieben im folgenden Jahr nur schwach aus. Sie waren offenbar nicht einfach früher in die Ruhephase gegangen.

Der Unterschied ist wichtig. Im Herbst läuft bei Laubbäumen ein geregelter Vorgang ab. Bevor die Blätter fallen, zieht der Baum wertvolle Nährstoffe aus ihnen zurück. Diese Vorräte lagert er in Holz, Rinde oder Wurzeln ein. So stärkt er sich für den Austrieb im nächsten Frühjahr.

Bei Hitzeschäden funktioniert das anders. Blätter können austrocknen, absterben oder regelrecht versengen. Forscher sprechen von „leaf scorching“, also Blattversengung. Die Blätter werden zwar ebenfalls braun, der Baum kann die Nährstoffe aber nicht mehr vollständig retten.

Hitze schädigt Blätter abrupt

In ihrer Untersuchung beschreiben die Schweizer Wissenschaftler diesen Unterschied. Nicht jede frühe Verfärbung folge dem normalen Herbstprogramm. Hitze, Dürre und sogenannte heiße Dürren könnten passive Schäden auslösen.

Solche Schäden entstehen oft schnell. Laut den Autoren kann eine Art Sonnenbrand an den Blättern bei Extremwetter innerhalb weniger Stunden auftreten. Dieser beginnt häufig an den Blatträndern oder Blattspitzen. Von dort breitet er sich nach innen aus. Die betroffenen Stellen werden trocken, brüchig oder rollen sich ein.

Der Grund liegt im Wasserhaushalt des Baums. Bei großer Hitze, starker Sonne und trockener Luft verlieren Blätter viel Wasser. Gleichzeitig kommt aus Stamm und Ästen nicht genug Nachschub. Das Blatt kann sich nicht mehr ausreichend kühlen. Gewebe trocknet aus, Zellen nehmen Schaden, Leitbahnen können versagen.

Bäume verlieren wertvolle Vorräte

Für den Baum endet ein solcher Sommer nicht mit dem letzten braunen Blatt. Wenn Blätter kontrolliert altern, bleiben ihm wichtige Nährstoffe erhalten. Wenn Hitze die Blätter zerstört, gehen diese Vorräte verloren. Nach mehreren heißen und trockenen Sommern fehlen Reserven für Wachstum, Abwehr und neuen Austrieb.

Maxwell Bergström und Zhaofei Wu warnen: „Wenn diese beiden Prozesse verwechselt werden, können Modelle der Blattseneszenz unzuverlässiger werden und die Widerstandsfähigkeit der Wälder gegenüber Klimaextremen überschätzt werden.“ Wälder könnten in Berechnungen also robuster erscheinen, als sie tatsächlich sind.

Satelliten sehen nicht genug

Das betrifft auch Satellitendaten. Aus dem All lässt sich gut erkennen, wie grün oder braun ein Wald ist. Doch eine Kamera im Orbit erkennt nicht automatisch, warum sich Blätter verfärben. Frühe Herbstfärbung und Hitzeschäden können von oben ähnlich aussehen.

Für Klimamodelle macht dieser Unterschied viel aus. Ein früher Herbst heißt: Der Baum beendet die Saison geordnet. Blattverbrennung heißt: Der Baum hat Schaden genommen. Werden beide Vorgänge zusammengeworfen, können Einschätzungen zur Waldgesundheit und zur Kohlenstoffaufnahme ungenau werden.

Die Entwicklung ist längst nicht auf einzelne Wälder beschränkt. Während der Hitzeglocke im pazifischen Nordwesten Nordamerikas verfärbten sich 2021 viele Blätter abrupt. In Europa traten ähnliche Muster in den heißen Dürresommern 2018 und 2022 auf.

„Blattschäden durch Hitze und Dürre werden mit der Erwärmung des Klimas voraussichtlich immer häufiger“, sagt Projektleiter Yann Vitasse von der WSL. Hitzewellen und Dürren seien für Wälder eine besonders gefährliche Mischung. Vitasse nennt sie „eine explosive Kombination“.

© Maxwell Bergström Kontrollierter Herbst statt Sonnenbrand: Diese Eiche zieht Nährstoffe aus dem Blatt zurück, bevor es abfällt. © Maxwell Bergström

Forscher wollen genauer trennen

Noch ist nicht immer klar, wo die Grenze verläuft. Manche Bäume können Blätter bei Stress geordnet abwerfen. Andere verlieren sie, weil Hitze und Trockenheit das Gewebe zerstören. Entscheidend sind Temperatur, Wassermangel, Sonneneinstrahlung und die Fähigkeit des Baums, Wasser nachzuliefern.

Die Forscher halten deshalb kontrollierte Versuche für nötig. Sie sollen zeigen, ab wann ein Baum noch aktiv reagiert und ab wann das Blatt irreversibel geschädigt wird. Diese Grenze würde helfen, Wälder genauer zu beobachten. Auch Satellitendaten könnten dann besser ausgewertet werden.

Braune Blätter im Sommer bleiben damit ein Warnsignal. Von außen sieht frühe Herbstfärbung oft ähnlich aus wie Hitzeschaden. Für den Baum macht der Unterschied viel aus: Entweder er spart Nährstoffe für das nächste Jahr. Oder er verliert Reserven, die ihm nach Dürre und Hitzewellen fehlen.

Kurz zusammengefasst:

Braune Blätter im Sommer sind nicht automatisch ein früher Herbst: Hinter der Verfärbung können Hitzeschäden stecken, bei denen Blätter austrocknen und der Baum wichtige Nährstoffe verliert.
Der Unterschied ist entscheidend für die Waldgesundheit: Bei normaler Herbstfärbung zieht der Baum Reserven aus den Blättern zurück, bei Hitzeschäden gehen diese Vorräte oft verloren.
WSL-Forscher warnen vor falschen Einschätzungen: Werden früher Herbst und Hitzeschäden verwechselt, könnten Wälder in Klimamodellen widerstandsfähiger wirken, als sie tatsächlich sind.

Übrigens: Wenn Bäume bei Hitze braun werden, gerät auch der „Atem“ der Erde aus dem Takt – im hohen Norden schwanken CO₂-Aufnahme und CO₂-Abgabe heute deutlich stärker als früher. Warum viele Klimamodelle diese Entwicklung unterschätzen und was das für das Klima bedeutet, mehr dazu in unserem Artikel.