Saatgut für den Klimawandel

Trockenheitsresistenten Buchen, Tannen und Fichten mit neuem Verfahren auf der Spur

Forschende haben ein Verfahren entwickelt, das die Bewertung von Saatguterntebeständen verbessert und dabei die Kriterien Genetik, Trockenheitsresistenz und potenzielles Wachstum einbezieht. Im Rahmen des über den Waldklimafonds der Bundesministerien für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) und für Umwelt, Naturschutz nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (BMUV) geförderten Verbundvorhabens sensFORclim wurde außerdem gezeigt, dass Baumpopulationen trockener Standorte tendenziell eine höhere genetische Vielfalt und damit eine gesuchte Anpassungsfähigkeit aufweisen.

Im Verbundprojekt sensFORclim wurde auf verschiedenen Böden und klimatischen Standorten nach Buchen mit erhöhter Trockenheitsresistenz gesucht. © Yves-Daniel Hoffmann

Mit Bäumen aus wärmeren Regionen wollen Forstleute unsere Wälder besser auf die Auswirkungen des Klimawandels vorbereiten. Gefragt sind deshalb Buchen, Tannen und Fichten, die Trockenstress tolerieren. In dreieinhalbjähriger Forschungsarbeit haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Bayerischen Amts für Waldgenetik, der TU München und von Sachsenforst und ThüringenForst Bestände in Deutschland systematisch nach solchen trockenheitstoleranten Baumpopulationen durchsucht.

Trockenheitsresistenz gesucht: Klimaanpassung im Fokus
Um die Herkunftsregionen für künftige Waldbestände zu bestimmen, nutzten die Forschenden die Methoden der Nischenmodellierung und der Klimaanalogie auf der Herkunftsebene. Das Augenmerk lag dabei auf den Effekten von Wärme und Trockenheit in Kombination mit Bodeneffekten. In der bisherigen Herkunftsforschung standen Wachstum und Qualität im Fokus, molekulargenetische Aspekte oder Standortfragen wurden weniger berücksichtigt.

Klimageneralisten - Hoffnungsträger für die Wälder der Zukunft
In sensFORclim verfolgten die Forschenden die Theorie, dass sich genetische Prozesse entlang des ökologischen Gradienten von feucht-kaltem zu warm-trockenem Klima auswirken. Im Rahmen des Waldklimafonds-Projekts konnten erste signifikante Korrelationen zwischen Resilienz und milder Trockenheit gefunden werden. Mit Hilfe von Genotyp-Umwelt Assoziationen lassen sich Standort- und Umweltparameter identifizieren, die wichtig für die zukünftige Anpassungsfähigkeit werden. Die Ergebnisse zeigen außerdem, dass Populationen auf trockeneren Standorten tendenziell eine höhere genetische Vielfalt und damit auch ein höheres Anpassungspotenzial aufweisen.

Auf diesen trockenen Standorten stießen sie auch auf Populationen mit erhöhter Trockenheitsresistenz. Damit wächst die Hoffnung, aus unseren heimischen Baumarten und Herkünften Saatgut von anpassungsfähigen Ökotypen, sogenannte Klimageneralisten, zu gewinnen. Mit dem in sensFORclim entwickelten Stratifizierungsverfahren, das Genetik, Resilienz und potenzielles Wachstum als Auswahlkriterien kombiniert, lassen sich exemplarisch klimaresiliente Saatgutbestände identifizieren, was langfristig eine Neuorientierung in der Praxis der Saatgutgewinnung darstellt.

Hintergrund: Nischenmodell und Klimaanalogie

Nischenmodell zur Buche: Die Grafik zeigt die Standortseignung der Buche (schwarze Linie) entlang des Temperaturgradienten (Sommer). Gut erkennbar ist hier die Differenzierung der verschiedenen Ökotypen (farbige Linien) nach Herkunftsgebieten. © Mellert, K. H., Janßen, A., & Seho, M.

Die Nischenmodellierung ist eine Methode, die die spezifischen Umweltbedingungen einer Art beschreibt, unter denen sie leben kann. Sie verwendet Daten zu bekannten Vorkommen und Umweltfaktoren wie Temperatur oder Niederschlag, um daraus die Klimanische abzuleiten. Mit den Modellen lassen sich Vorhersagen zur potentiellen Verbreitung sowohl in der Gegenwart als auch unter zukünftigen Klimabedingungen berechnen.

Die Klimaanalogie vergleicht die klimatischen Bedingungen eines Gebiets mit denen anderer Regionen. Ziel ist es, Orte zu finden, die heute ein Klima aufweisen, das einem Gebiet in der Zukunft entsprechen könnte. Dies ermöglicht es, klimatisch vergleichbare Regionen zu identifizieren und Erkenntnisse zur Anpassung an den Klimawandel zu gewinnen.

Der Waldklimafonds wurde im Juni 2013 als Bestandteil des Energie- und Klimafonds gemeinsam von BMEL und BMUV aufgelegt.

Die FNR ist seit 1993 als Projektträger des BMEL für das Förderprogramm Nachwachsende Rohstoffe aktiv. Sie unterstützt seit 01.01.2019 als Projektträger auch Vorhaben der Förderrichtlinie Waldklimafonds.

Verbundvorhaben: Klimasensitivität von Forstgenressourcen in Deutschland (sensFORclim):