Sonnenbrand bei Bäumen: Was anhaltende Trockenheit bei Blättern auslöst – und wann sie zu Schäden führt

Schon seit Jahren warnen Forschende vor den Folgen steigender Temperaturen für Wälder. Doch eine neue Untersuchung zeigt nun, dass Hitze allein für junge Bäume weniger problematisch ist als lange angenommen. Erst in Kombination mit Trockenheit entsteht eine gefährliche Stresssituation. Fehlt Wasser im Boden, verlieren Bäume ihre Fähigkeit zur Selbstkühlung – und erleiden Schäden.

Über fünf Jahre hinweg haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) sowie der École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) junge Buchen und Eichen beobachtet. Dabei untersuchten die Forschenden, wie sich Hitze und Trockenheit getrennt beziehungsweise zusammen auf das Blattwerk auswirken.

Die Pflanzen wurden dafür in speziellen Klimakammern auf dem Gelände der WSL gehalten. In den Kammern konnten Temperatur und Bodenfeuchtigkeit gezielt gesteuert werden, um zukünftige Klimabedingungen realistisch nachzustellen. Ein Teil der Bäume war höheren Temperaturen ausgesetzt, andere litten unter Trockenstress und eine dritte Gruppe unter beiden Faktoren gleichzeitig.

Wasser als Schutzmechanismus

Dabei kam heraus, dass, solange ausreichend Wasser verfügbar ist, junge Bäume selbst stark erhöhte Temperaturen gut verkraften. Das liegt an einem ausgeklügelten Kühlsystem: Ähnlich wie beim schwitzenden Menschen geben Blätter ihr Wasser über kleine Poren ab, was auch als Transpiration bezeichnet wird.

Die Pflanzen verhindern so, dass ihre Temperatur gefährlich ansteigt. Selbst bei intensiver Sonneneinstrahlung halten Blätter Temperaturen von über 40 Grad Celsius aus, ohne dauerhaft geschädigt zu werden.

Kritisch wird es jedoch, sobald Wasser knapp wird. Dann schließen die Blätter ihre Poren, um den Flüssigkeitsverlust zu begrenzen. In der Folge bricht die Kühlung zusammen. Die Blätter überhitzen, trocknen aus und werden geschädigt – der Vorgang wird als Versengung bezeichnet.

Eichen stärker als Buchen

Besonders deutlich zeigt sich das bei Buchen. Ihre Blätter entwickeln braune Flecken, die auf dauerhafte Schäden hindeuten. Eichen hingegen sind überraschend widerstandfähig. „Wir haben bei Eichenblättern kaum Versengungen festgestellt, obwohl ihre thermischen Toleranzgrenzen fast genauso häufig überschritten wurden wie die der Buchenblätter“, erklärt die Pflanzenökophysiologin Dr. Alyssa Kullberg vom Forschungslabor für Pflanzenökologie der EPFL-WSL.

Die Studie kann erstmals experimentell belegen, dass dauerhafte Blattschäden auftreten, wenn eine kritische Temperaturschwelle überschritten wird – vor allem unter Trockenbedingungen. „Deshalb sind wir von diesem Ergebnis wirklich begeistert“, sagt Kullberg. Anpassungsstrategien müssen demnach nicht nur auf steigende Temperaturen reagieren, sondern vor allem auf veränderte Wasserverfügbarkeit.

Klimawandel verschärft das Problem

Mit dem fortschreitenden Klimawandel dürften Pflanzen zunehmend unter Stress geraten. Prognosen gehen von einem Temperaturanstieg von bis zu fünf Grad gegenüber vorindustriellen Werten aus. Gleichzeitig sorgt wärmere Luft dafür, dass mehr Wasser verdunstet. Selbst wenn die Niederschläge gleichbleiben, trocknen Böden also schneller aus.

Das erhöht das Risiko für Kombinationen aus Hitze und Dürre – was eine besonders gefährliche Mischung für Wälder darstellt. Die Folgen sind bereits sichtbar: Während der Sommerdürren 2018 und 2022 kam es vielerorts zu Blattverbrennungen, vor allem bei Buchen auf trockenen Standorten.

Wie man sieht, bedroht nicht nur Hitze die Bäume, sondern vor allem das Zusammenspiel mit Wasserknappheit – und genau diese Kombination wird in Zukunft immer häufiger auftreten.

Quellenhinweis:

Kullberg, A. T., Milano, A., Poretti, A., Ma, Y., Favre, P., Johnson, K. M., et al. (2026): Hydraulic stress limits thermal acclimation in trees under chronic drought. PNAS, 123, 15, e2531865123.