Klimawandel und Blattaustrieb – Wann kommt der Frühling?

Der weltweite Klimawandel macht sich bemerkbar: Auswertungen der Daten Münchner Wetterstationen zeigen, dass die durchschnittliche Temperatur in München im Lauf der letzten 100 Jahre um 1,5° Celsius angestiegen ist. Ob und wie sich diese Erwärmung auf den Blattaustrieb verschiedener Sträucher und Bäume auswirkt, hat nun die LMU-Biologin Professor Susanne Renner mit ihrem Team untersucht.

Frühlingstemperatur oder Tageslänge – was ist relevant?

„Landläufig wird angenommen, dass wärmere Temperaturen die Vegetationszeit verlängern und der Blattaustrieb unserer Flora immer früher stattfindet. Bisher existierten aber nur für sehr wenige der zigtausend Baum- und Straucharten Daten dazu, ob sie ihren Blattaustrieb nach der Frühlingstemperatur ausrichten oder nach der Tageslänge“, sagt Renner, die auch die Direktorin des Botanischen Gartens in München ist. Dort werden 16 000 Pflanzenarten verschiedenster Klimazonen kultiviert.

Renner und der Doktorand Constantin Zohner nutzten diesen einzigartigen Fundus nun, um den Zeitpunkt des Blattaustriebs an 500 verschiedenen Gehölzen zu untersuchen. „Eine so umfangreiche Studie wie unsere wurde bisher noch nie durchgeführt“, so Renner. Welches Signal eine Art als Auslöser für den Blattaustrieb nutzt, entwickelte sich im Lauf der Evolution über lange Zeiträume. Die Untersuchungen der Wissenschaftler zeigen: Viele Gehölze aus südlichen warm-gemäßigten Klimaten haben sehr hohe Wärmeansprüche und richten sich nach der Tageslänge als Signal für den richtigen Zeitpunkt, ihre Blätter zu entfalten – wärmere Temperaturen ändern daran nichts.

Buche braucht mindestens 13-Stunden-Tag

Für wärmeliebende Arten ist diese Strategie sicherer, weil sie an Frostschäden nicht angepasst sind und sich so vor möglichen Spätfrösten schützen. „Besonders auffällig ist diese evolutionäre Anpassung bei den Buchen, die vergleichsweise spät austreiben“, sagt Renner, „die Buche ist bei uns ein Überbleibsel aus tertiären Warmzeiten; sie treibt erst aus, wenn die Tageslänge mindestens 13 Stunden beträgt, egal ob der Frühling warm oder feuchtkalt war“.

Auch die meisten anderen Pflanzen, die die Tageslänge als Signal nehmen, öffnen ihre Knospen erst vergleichsweise spät. „Je nach Herkunftsgebiet treiben diese Arten bis zu vier Wochen später aus als Pflanzen aus unseren gemäßigten Breiten“, sagt Renner, „falls sie sich im Zuge der Klimaerwärmung bei uns ausbreiten, dann wird der Blattaustrieb unserer Flora insgesamt nicht unbedingt früher“. Dazu kommt: Selbst die an nördliche Klimate angepassten Arten können bei weiterer Erwärmung nicht einfach immer früher austreiben, weil sie zur Stimulation zuvor eine bestimmte Anzahl kalter Tage brauchen.
(Ecology Letters 2014) göd

Publikation:
Common garden comparison of the leaf-out phenology of woody species from different native climates, combined with herbarium records, forecasts long-term change
Constantin Zohner, Susanne Renner
Ecology Letters 2014
doi: 10.1111/ele.12308

Contact:
Prof. Dr. Susanne Renner
Division of Systematic Botany and Mycology
Department of Biology, LMU Munich
Phone: +49 (0) 89 17861-257 (Secretary’s Office)
Fax: +49 89 172638
E-Mail: renner@lrz.uni-muenchen.de