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Baumsamen für die Zukunft


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TASPO BAUMZEITUNG - epaper ⋅ Ausgabe 3/2022 vom 10.06.2022

Bäume gehören zu den faszinierendsten, aber auch bedeutendsten Lebewesen auf unserer Erde. Im Zusammenhang mit Überlegungen, wie sich die zwei großen Krisen der Menschheit – Klimawandel und Biodiversitätskrise – noch abwenden lassen, spielen Bäume eine fundamentale Rolle.

Sie sind die Hauptkohlenstoffspeicher der Biosphäre und die Wälder der Erde beherbergen zusammen 80 Prozent aller terrestrischen Arten von Pflanzen, Tieren, Pilzen und Mikroorganismen. Im Jahre 2015 hat ein internationales Wissenschaftler-Team um den britisch-schweizerischen Ökologen

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Bildquelle: TASPO BAUMZEITUNG, Ausgabe 3/2022

Dr. Christian Berg ist seit 2007 wissenschaftlicher Leiter des Botanischen Gartens Graz. Seine Fachgebiete sind Vegetationsökologie, Naturschutz und Mooskunde, die er auch in der Lehre an der Karl-Franzens-Universität vertritt.

Thomas Crowther in der Zeitschrift Nature eine Modellrechnung veröffentlicht [1], nach der es auf der Erde über 3 ...

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... Billionen Bäume gibt. Die meisten leben natürlich in den Waldklimaten der Erde, aber ein substanzieller Teil auch in Savannen bis hin zu den Oasen der Wüstengebiete.

Die Wissenschaftler kamen auch zu dem Schluss, dass sich im Vergleich zur Naturlandschaft die Anzahl der Bäume auf der Erde ungefähr halbiert hat. Der von der internationalen Dachorganisation Botanic Gardens Conservation International (BGCI) 2021 herausgegebene Statusbericht zur Gefährdung der Bäume auf der Erde [2] verzeichnet global 58.497 Baumarten, von denen zwar nur 142 als ausgestorben gelten, aber immerhin 37 Prozent als in ihrer Existenz bedroht eingestuft werden müssen.

Dies hat viele Gründe: Übermäßige Holznutzung dürfte wohl die wichtigste Ursache sein, gefolgt von dem Beseitigen von Bäumen und baumgeprägten Lebensräumen für Agrar-, Siedlungs- und Verkehrsprojekte, und der gezielten Nutzung speziell alter Bäume, die besonders gefährdet, aber auch besonders bedeutend sind [3, 4].

Mit dem Klimawandel gehen neue Gefährdungen einher. Wenn das klimatische Optimum am Standort nicht mehr erreicht wird, leiden die Bäume oder sterben ab, während herbivore Insekten und phytopathogene Pilze und Bakterien leichtes Spiel haben oder sogar neu einwandern [5]. Phänologische Verschiebungen der Blüte- und Fruchtzeit können die Bestäubung und Ausbreitung behindern, wenn angepasste Tiere diese Verschiebung nicht mitmachen.

Bäume effektiv vermehren

Es müssen also Strategien her, einerseits den bestehenden Baumbestand auf der Erde nicht weiter zu dezimieren und andererseits effektiv zu vermehren. Die im Rahmen der Biodiversitätskonvention erarbeitete „Global Strategy for Plant Conservation“ [6] sieht neben einem umfangreichen Schutz von Lebensräumen auch den Ex-situ-Schutz von Pflanzenartenvor. Ex-situ bedeutet „Schutz von Arten außerhalb ihrer Lebensräume“.

Großes leisten in dem Zusammenhang die Zoologischen Gärten, die schon manche extrem gefährdete Tierart vor dem endgültigen Aussterben gerettet haben. Bei den Pflanzen kommt diese Aufgabe hauptsächlich den Botanischen Gärten und ihren Samenbanken zu. Diese bilden bei Pflanzen den Kern des Ex-situ-Schutzes, eine im Vergleich zu Lebendkulturen preiswerte und effektive Methode. Die „ruhenden“ Samen unterliegen als genetische Ressource keiner „genetischen Drift“ über die Zeit, und es besteht keine Bastardierungsgefahr.

Die Konservierung kann langfristig angelegt werden, und der personelle und finanzielle Aufwand sind vergleichsweise gering.

Für die Restaurierung natürlicher Baumbestände steigt der weltweite Bedarf an natürlichem Saatgut mit Herkunftssicherheit stark an. In vielen Ländern der Erde gibt es keine Forstwirtschaft in unserem Sinne, und auch keine Samenbanken. Die beiden größten globalen Samenbanken sind der Svalbard Global Seed Vault auf Spitzbergen und die zum Royal Botanic Garden Kew gehörende Millennium Seed Bank. Während erstere sich auf Samen von Kultur- und Nutzpflanzen im weitesten Sinne spezialisiert hat, lagert die Millennium Seed Bank hauptsächlich Samen von Wildpflanzen ein.

Auch die Eigentumsverhältnisse sind unterschiedlich: Während der Svalbard Global Seed Vault ein vom Land Norwegen zur Verfügung gestellter Speicherraum ist, bei dem das Saatgut im Besitz der einlagernden Länder bleibt, ist die Millennium Seed Bank ein partnerschaftliches Projekt, bei dem auch Forschung an den Samen betrieben wird und alle einlagernden Parteien bei Bedarf (zum Beispiel für Forschungszwecke oder Wiederansiedlungsprojekte)Zugriff auf den gesamten Samenbestand haben.

Angesichts der skizzierten Bedrohung des globalen Baumbestandes startete die Millennium Seed Bank Partnership im Jahre 2014 das Global Tree Seed Bank Project.

Weitere Gründe waren, dass Bäume generell in Wildpflanzen-Samenbanken unterrepräsentiert sind, ihre Früchte und Samen häufig nur kurz lagerfähig sind und die Samenernte einen höheren Aufwand erfordert.Zuerst wurde in der Millennium Seed Bank mit der Etablierung der Globalen Baum-S amenbank aus den vorhandenen Baum-

Einheitliche Sammelmethodik

samen von rund 11.000 Arten begonnen und eine einheitliche, sichere und schonende Sammelmethodik entwickelt [7]. Ab 2015 begann die weltweite Sammlung von frischen Baumsamen, finanziert von der Garfield Weston Foundation. Begleitend dazu wurden auch Forschungsprojekte rund um die Lagerung von Baumsamen und die Möglichkeiten der Wiederaufforstung finanziert. Der Botanische Garten Graz war von 2015 bis 2019 dabei.

In Graz wurde bereits seit 2008 eine Samenbank steirischer Wildpflanzen betrieben, mit der frühzeitig die Kooperation mit der Millennium Seed Bank begonnen wurde [8]. So war es selbstverständlich, dass sich der Botanische Garten Graz ab 2015 am Global Tree Seed Bank Project beteiligten. Große Länder wie Kanada, die USA, Kolumbien, Kamerun, Nigeria, Japan und Australien waren ebenfalls dabei. Aus Europa komplettierten Partner aus Spanien, Italien, Belgien, Polen, Finnland und Zypern die Gruppe. Gemeinsam oblagen ihnen 247 europäische Baum- und Straucharten, das österreichische Team war für 51 Arten verantwortlich. Etliche Arten fehlten in dieser Liste, zum Beispiel alle Eichen, für die es bis heute noch keine brauchbare Methode zur Langzeitlagerung ihrer Früchte gibt.

Hohe Anforderungen an Sammlung

Die Anforderungen waren vergleichsweise hoch. Eine gute Aufsammlung sollte mindestens 10.000 Samen von mindestens 15 Baumindividuen einer Population enthalten.

Was bei den Sträuchern oft nicht schwer war, erwies sich bei hohen und seltenen Bäumen als äußerst schwierig. Manchmal, wie bei der Weiß-Tanne, musste auf die Hilfe professioneller Zapfenpflücker zurückgegriffen werden. Auch die Frage, was eine Baum-Population eigentlich ist, stellte sich angesichts der manchmal großen Abstände zwischen zwei Baumindividuen.

Gesammelt werden soll laut Handbuch „in the time of dispersal“, also genau dann, wenn die Pflanze ihre Früchte oder Samen auf natürlichem Wege entlässt. In Gebirgsgegenden ist es aber so, dass, wenn im Tal die Früchte fallen, dies noch lange nicht in den Bergen auch so sein muss. Und bei Gebirgsarten muss man dann ohnehin erst hinwandern, nur um festzustellen, dass die Zeit noch nicht gekommen war oder die Früchte schon ausgefallen waren. So musste manch durchgeführte Sammelreise im Folgejahr wiederholt werden, oder der Sammelzeitraum über mehrere Wochen ausgedehnt werden, um die erforderliche Zahl an Individuen zu erreichen. Auch waren wir ständig auf der Suche nach natürlichen Vorkommen, denn es geht bei der Millennium Seed Bank um den ursprünglichen, „wilden“ Genpool. Forstbäume stammen dagegen häufig aus Auslesen oder sogar aus Züchtungen, und im Wald ist die Unterscheidung von gepflanzten und spontanen Individuen nicht leicht zu treffen.

Bei manchen Arten, wie bei der Feld-Ulme (Ulmus minor) oder der Haselnuss (Corylus avellana), fanden wir nur mit großer Mühe Individuen, deren Früchte nicht von Insekten oder Pilzen befallen waren. Bei Ulmus minor mussten wir nach dem dritten Jahr sogar aufgeben.

Für manche Wildtypen zu spät

Für einige Verwandte unserer Kulturbäume war es fast schon zu spät, wenn man die genetische Ressource des Wildtyps noch retten will. Das Überangebot von Kultursorten in der Landschaft führt dazu, dass die wenigen verbliebenen Wildtypen oft mit Pollen von Kultursorten bestäubt werden und so der Wildtyp mehr und mehr „ausgekreuzt“ wird. Man bezeichnet dieses Phänomen auch als „genetic pollution“ [9].

Betroffen in unserem Projekt waren häufig kultivierte Arten wie Vogel-Kirsche (Prunus avium), Kornelkirsche (Cornus mas), oder die eng verwandten Arten einiger Obstbäume wie Wild-Apfel (Malus sylvestris) und Wild-Birne (Pyrus pyraster). Bei diesen beiden mussten wir letztendlich aufgeben, da wir über drei Jahre keine als wirklich reine Wildtypen zu bezeichnende Pflanzen in der Steirischen Landschaft mehr finden konnten.

Auch unsere Ulmen und Birken sind davon betroffen. Bei den Birken setzt sich das genetische Material der Sand-Birke (Betula pendula) zunehmend in Populationen der Moor-Birke (Betula pubescens) durch. Hier ist es nicht die Kultur der Sand-Birke, sondern die Massenausbreitung dieser beiden in der Naturlandschaft eher seltenen Arten durch Zurückdrängung des dichten Waldes auf der einen, und Entwässerung nasser Moore auf der anderen Seite.

Nicht zuletzt beeinträchtigen auch Wetterkapriolen den Sammelerfolg von Samen und Früchten. Spätfröste oder zu trockene Sommer können zum Ausfall der gesamten Samen- oder Fruchtbildung führen.

Trotz dieser Schwierigkeiten konnte unser Grazer Team Samen von 51 Baum- und Straucharten zu dem Projekt beitragen.Die drei Arten, die wir aufgrund der genannten Probleme nicht besammeln konnten, haben wir durch einige Weiden-Arten (Salix spec.) kompensiert. Im globalen Gesamtprojekt wurde das Ziel in den drei Jahren mit 3.863 Arten deutlich übererfüllt. Aber auch die begleitenden Ergebnisse „am Rande“ waren nicht so wenige, sie wurden überblicksartig in der Zeitschrift Samara [10] zusammengestellt.

So wurden vier neue Samenbanken gegründet (Dominikanische Republik, Kamerun, Guinea, Aserbaidschan), 340 Personen haben eine Samensammel-Ausbildung bekommen („Seed conservation training“), 15 ausgewählte Samen-Sets wurden aus den Beständen zusammengestellt und in Problemgebiete der Wiederaufforstung verschickt.

Begleitend wurden Richtlinien für Wiederaufforstung entwickelt und etliche Forschungsprojekte brachten neue Erkenntnisse, etwa zur Lagerung kurzlebiger Samen von der Gattung Salix. Im westafrikanischen Guinea wurde sogar eine neue Baumart, Ternstroemia guineensis (Ternstroemiaceae), entdeckt und 2019 beschrieben [11].

Das Projekt geht weiter, viele Bäume harren noch ihrer Einlagerung. Das Schöne an Samenbanken ist auch, dass es hier keine Konkurrenz gibt. Erst wenn mehrere oder viele Proben einer Art an verschiedenen Stellen vorrätig gehalten werden, bekommt die Einlagerung in ihrer Gesamtheit einen Wert für die Zukunft. Wiederansiedlungs- und Aufforstungsprojekte wird es zukünftig immer mehr geben. Damit es dazu auch das richtige Saatgut gibt, möchten die Samenbanken der Welt ihren Beitrag leisten. //

Literatur: [1] Crowther, T. W., Glick, H. B., Covey, K. R., Bettigole, C., Maynard, D. S., Thomas, S. M., (...) & Bradford, M. A. (2015): Mapping tree density at a global scale. Nature, 525 (7568), 201–205.

[2] BGCI (2021): State of the World’s Trees.Botanic Garten Conservation international.

Richmond, UK. [3] Lutz, J. A., Furniss, T. J., Johnson, D. J., Davies, S. J., Allen, D., Alonso, A., (...) & Zimmerman, J. K. (2018): Global importance of large-diameter trees. Global Ecology and Biogeography 27, 849–864. [4] Lindenmayer, D. B., Laurance, W. F. & Franklin, J. F. (2012): Global decline in large old trees. Science 338 (6112), 1305–1306.

[5] Linnakoski, R., Kasanen, R., Dounavi, A. &Forbes, K. M. (2019): Editorial: Forest Health Under Climate Change: Effects on Tree Resilience, and Pest and Pathogen Dynamics. Frontiers in Plant Science 10, 1–3. [6] Updated Global Strategy for Plant Conservation 2011–2020, https://www.cbd.int/gspc/ [7] Kallow, S. (2014): UK national tree seed project seed collecting manual. Royal Botanic Gardens Kew. 40 S. [8] Gosch, R. & Berg, C. (2008): Langzeitdiasporenbank steirischer Wildpflanzen am Botanischen Garten Graz. Mitteilungen des Naturwissenschaftlichen Vereins für Steiermark 138, 23–28. [9] Maxted, N. & Guarino, L. (2006): Genetic erosion and genetic pollution of crop wild relatives. In: Genetic erosion and pollution assessment methodologies. Proceedings of PGR Forum Workshop (Vol. 5, 35–45). [10] Samara. International Newsletter of the Millennium Seed Bank Partnership. Special Issue featuring projects and research from the Global Tree Seed Bank Programme, funded by the Garfield Weston Foundation, Issue 35, August/September 2020, 16 S. [11] Cheek, M., Haba, P. M., Konomou, G., Van Der Burgt, X. M. (2019): Ternstroemia guineensis (Ternstroemiaceae), a new endangered cloudforest shrub with neotropical affinities from Kounounkan, Guinea, W Africa. Willdenowia, 49, 351–360.