Klimawandel: Bäume in der Stadt

In der Stadt sind Bäume bei hohen Temperaturen besonderem Stress ausgesetzt. Sie leiden an Hitze und Trockenheit.

Grünflächen und Parks tragen beträchtlich zur Aufwertung städtischer Gebiete bei – nicht nur durch ihren ästhetischen Wert, sondern auch indem sie das städtische Mikroklima positiv beeinflussen, Luftschadstoffe binden und die Überhitzung städtischer Gebiete mindern. Stadtbäume sind zudem durch ihre schattenspendende Funktion wichtige Bestandteile von Parks. Sie sind deshalb aus dem heutigen Stadtbild vieler deutscher Städte kaum mehr wegzudenken. Bäume entfalten den größten mikroklimatischen Nutzen. Zumindest, wenn sie gesund und vital sind. Allerdings sind die Lebensbedingungen für Bäume in Städten herausfordernder als in freier Natur. Hohe Temperaturen, eine geringere Wasserverfügbarkeit und eine höhere Schadstoffbelastung in Luft und Boden sind nur einige der Schwierigkeiten, mit denen Stadtbäume zu kämpfen haben (siehe Abbildung 1). Diese Belastungen könnten durch den Klimawandel weiter zunehmen. Besonders die Stressbelastung durch Hitze und Trockenheit könnte sich verschärfen und zu Schäden führen, sofern die Bäume nicht daran angepasst sind.

Zehn Baumarten im Vergleich

Mit dieser Problematik beschäftigt sich ein kürzlich veröffentlichter Bericht des Climate Service Center Germany (GERICS). Exemplarisch werden darin zehn ausgewählte Baumarten (Abbildung 2 s. Galerie oben) auf ihre Hitze- und Trockenheitstoleranz hin analysiert, um ihre zukünftige Eignung für Stadtparks zu ermitteln. Als Beispielregionen dienen drei Gebiete von ca. 4.000 km2 Größe im Nordwesten, Südwesten und Osten von Deutschland (verzeichnet auch in  Abbildung 3), welche mit Hilfe regionaler Klimaprojektionen des EURO-CORDEX Ensembles auf zukünftige Klimaänderungen untersucht werden. Der Fokus liegt dabei speziell auf Klimaänderungen während der Vegetationsperiode (Mai – September), da die Klimabedingungen während dieser Zeit besonders entscheidend für das Wachstum der Bäume sind. Untersucht werden Indizes zu Änderungen der Niederschlagsmenge, der Anzahl heißer Tage (Tagesmaximum ≥ 30°C), der Anzahl und Länge von Trockenzeiten (mind. fünf aufeinanderfolgende trockene Tage) und der Anzahl und Länge von Hitzewellen (mind. drei aufeinanderfolgende heiße Tage).

Das Ensemble wurde für einen 30-Jahres-Zeitraum um 2050 (2036-2065) ausgewertet und die Änderungen im Vergleich zum Referenzzeitraum (1971-2000) betrachtet. Für alle drei Regionen zeigt das Ensemble eine Zunahme heißer Tage (siehe Abbildung 3) und der Anzahl von Hitzewellen für den Zeitraum um 2050. In der südwestlichen Beispielregion wird zudem eine Zunahme der Anzahl und maximalen Länge von Trockenperioden projiziert. Für die östliche Region zeigen die Projektionen einen Anstieg der Niederschlagssumme während der Vegetationsperiode. Für die weiteren untersuchten Indizes und Regionen sind keine eindeutigen Aussagen darüber möglich, ob die Werte zu- oder abnehmen oder keine Veränderung der aktuellen Situation eintritt. Für die Anpassung an den Klimawandel bedeutet das, dass wir uns auf eine Bandbreite von möglichen Änderungen – auch Änderung in verschiedene Richtungen einstellen müssen. Zudem kann auch eine Temperaturzunahme, selbst wenn die Niederschlagsmenge gleich bleibt, zu einer verringerten Wasserverfügbarkeit für den Baum führen, indem mehr Wasser verdunstet.

Verschiedene Baumarten weisen bereits durch ihre Genetik verschiedene Toleranzen bzw. Empfindlichkeiten gegenüber Hitze- und Trockenstress auf. Die zehn Baumarten dieser Studie wurden dementsprechend basierend auf einer Literaturrecherche in vier Klassen von sehr tolerant bis sehr sensibel eingeordnet (siehe Tabelle 1). In vielen Fällen sind die trockenheitstoleranteren Arten auch eher tolerant gegenüber Hitze, während die trockenheitssensibleren Arten auch eher sensibel gegenüber Hitze sind. Zusätzlich beeinflussen jedoch in der Praxis viele weitere Faktoren die tatsächlichen Auswirkungen von Hitze und Trockenheit für den einzelnen Baum. Dazu zählen z.B. Bodeneigenschaften, gleichzeitige oder nacheinander auftretende Belastungen durch verschiedene Klimafaktoren, Beanspruchung durch Schädlinge sowie die "Historie" des Baumes. Bäume können beispielsweise durch vorangegangene Trockenzeiten, Hitzesituationen oder andere Stressfaktoren bereits vorbelastet oder vorgeschädigt sein, sodass ein erneuter Temperatur- oder Trockenstress ihnen stärker zusetzt. Andererseits sind Individuen, welche bereits in jungen Jahren moderatem Stress ausgesetzt waren, teilweise besser daran angepasst und sind daher auch im Alter weniger sensibel gegenüber erneutem Stress. Diese situationsbedingten Einflüsse erschweren allgemeingültige Aussagen zu den Toleranzen der Arten.

Tabelle 1: Einordnung der in der Studie untersuchten Baumarten nach ihren Trockenheits- und Hitzetoleranzen (basierend auf einer Literaturrecherche).

 

Trockenstress

Hitzestress

sehr tolerant (++)

Hänge-Birke

Hänge-Birke, gemeine Esche

mäßig tolerant (+)

Spitz-Ahorn, gemeine Esche, Stieleiche

Rosskastanie, Spitz-Ahorn, Stieleiche

mäßig sensibel (–)

Rosskastanie, Berg-Ahorn, Rotbuche

Berg-Ahorn, Rotbuche

sehr sensibel (– –)

Schwarz-Erle, Schwarz-Pappel, Silber-Weide

 

Zu wenige Informationen

 

Schwarz-Erle, Schwarz-Pappel, Silber-Weide

Trockenheits- und hitzetolerante Bäume sind von Vorteil: heute und in Zukunft

Da die lokalen Bedingungen am Pflanzort in der Stadt eine bedeutende Rolle für die Situation des einzelnen Baumes spielen, sollte die Eignung idealerweise jeweils unter Einbeziehung der örtlichen Gegebenheiten erfolgen. Es empfiehlt sich jedoch generell bereits heute der Einsatz von eher trocken- und hitzestresstoleranten Bäumen, da die Wachstumsbedingungen in Städten ohnehin häufig von Hitze und Trockenheit geprägt sind und eine entsprechende Artenwahl auch bei einer möglichen Verschärfung dieser Situation im Zuge des Klimawandels vorteilhaft ist. Im Sinne der Klimaanpassung ist es zudem ratsam auf eine angemessene Standortgestaltung zu achten und z.B. Pflanzgruben in ausreichender Größe anzulegen. Ein langfristiges Monitoring kann außerdem zum Erfolg zukünftiger Pflanzungen beitragen.

Quellen

  M. Brune (2016): Urban trees under climate change. Potential impacts of dry spells and heat waves in three German regions in the 2050s. Report 24. Climate Service Center, Hamburg.

Weiterführende Information

  Wie Bäume Wasser sparen (Artikel der Helmholtz-Gemeinschaft)
 Der Dürremonitor vom UFZ zeigt die aktuelle Trockensituation in Deutschland.

Text, Fotos und Grafiken soweit nicht andere Lizenzen betroffen: eskp.de | CC BY 4.0
eskp.de | Earth System Knowledge Platform – die Wissensplattform des Forschungsbereichs Erde und Umwelt der Helmholtz-Gemeinschaft

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