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Artikel

Autor(en): Michèle Kaennel Dobbertin, Georg von Arx, Daniel Nievergelt et al.
Redaktion: WSL, Schweiz
Kommentare: Artikel hat 2 Kommentare
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Eine 700-jährige Lärche erzählt ihre Geschichte

Im Goms, einem Hochtal im Kanton Wallis, stand viele Menschengenerationen lang eine Lärche. 1987 musste sie schliesslich aus Sicherheitsgründen gefällt werden. Was dieser Baum in 700 Jahren alles erlebt hat, ist in seinen Jahrringen festgeschrieben. Jahrringforschende der Forschungsanstalt WSL haben das Werkzeug dazu, die gespeicherten Informationen zu entschlüsseln und die Lärche sprechen zu lassen. Eine Chronologie.

Stammscheibe der Lärche

Die neue Ausstellung "Baumgeschichten" im Empfangsbereich der Eidgenössischen Forschungsanstalt WSL in Birmensdorf ZH gibt auf interaktive und anschauliche Weise Einblick in Welt der Jahrringe. Teile der Ausstellung sind virtuell zugänglich.

 
 
JAHR EREIGNIS
   
~1260
Eine Lärche keimt oberhalb des Dorfes Blitzingen im Wallis auf 1720 m ü. M.
   
1291 Gründung der Schweizerischen Eidgenossenschaft
   
1300 In den Kinderschuhen – auch ein grosser Baum fängt klein an

In den Kinderschuhen

Als die Lärche oberhalb des Dorfes Blitzingen gefällt wurde, war der untere Teil ihres Stammes morsch. Deshalb konnte der Kreisförster eine vollständige Stammscheibe erst auf 6 Metern Höhe entnehmen. Folglich fehlen diejenigen Jahrringe, die der Baum zu Beginn seines Lebens gebildet hat.

Anhand von standortspezifischen Wachstumskurven lässt sich die Anzahl der fehlenden, der Fäulnis zum Opfer gefallenen Jahrringe und somit auch das Keimungsjahr eines Baumes trotzdem abschätzen. Bei dieser Stammscheibe, deren Zentrum im Jahr 1300 gwachsen ist, haben die Forschenden die Zahl der fehlenen Jahrringe auf 40 geschätzt. Unser Baum ist also ungefähr im Jahr 1260 gekeimt.

   
1313
Sechs Katastrophenjahre infolge schlechtem Wetter in Mitteleuropa
   
1325
Gleich und doch anders – der Anteil von Frühholz und Spätholz variiert
Gleich und doch anders

Jahrringe können unterschiedliche Farbverläufe aufweisen. Das sogenannte Frühholz wird am Anfang des Jahres gebildet. Es ist heller als das Spätholz, weil die Zellen zu Beginn einer Wachstumsperiode grösser und dünnwandiger sind als am Ende.

Die Breite eines Jahrrings – und auch dessen Frühholz- und Spätholzanteile – werden von vielen Faktoren des laufenden und des vorhergehenden Jahres bestimmt. Entscheidend sind vor allem die Witterungsbedingungen. In diesem Beispiel ist das Spätholz des Jahres 1324 deutlich breiter als dasjenige von 1325. Der höhere Frühholz-Anteil 1325 könnte auf einen frühen Wachstumsstart infolge milder Temperaturen hindeuten.

   
1337 Erste Wetterbeobachtungen
   
1342 Sintflut des Mittelalters
   
1347 Pest in Europa
   
1356 Erdbeben von Basel
   
1358
Massiver Wachstumseinbruch – ein spannendes Rätsel
Massiver Wachstumseinbruch

Im direkten Umfeld der Lärche findet eine grosse Veränderung statt, die das Wachstum nachhaltig einschränkt. Über die Ursache des Wachstumseinbruchs eines Einzelbaumes wie dieser Lärche können die Forschenden nur Hypothesen aufstellen.

Eine Möglichkeit ist der Verlust eines Teils der Krone, beispielsweise wegen einer Lawine, eines Blitzeinschlags oder Steinschlags. Somit stehen weniger Nadeln für die Photosynthese zur Verfügung. Der Baum kann weniger Kohlendioxid (CO2) aus der Atmosphäre aufnehmen und folglich weniger Kohlenstoff zu Holz verarbeiten. Die Jahrringe werden um den ganzen Stamm herum abrupt schmaler. Gegen diese Hypothese spricht, dass in den Jahren nach dem Wachstumseinbruch keine traumatischen Harzkanäle sichtbar sind. Diese sind typische Reaktionen auf Verletzungen. Zudem würden nach einer Erholung der Krone die Jahrringe wieder etwas breiter werden.

Eine andere Hypothese ist eine plötzliche Veränderung der Wasserführung im Untergrund des Baumstandorts. Dadurch wird die Wasser- und Nährstoffverfügbarkeit dauerhaft eingeschränkt.  Ursache einer solchen Veränderung könnte ein Hangrutsch oder der Bau einer Suone sein. Suonen sind historische, meist offene Wasserleitungen mit leichtem Gefälle, die im Wallis das Wasser von Wildbächen und Gebirgsflüssen zur Bewässerung von Feldern, Mähwiesen und Kulturen führen. Manche Suonen wurden im Mittelalter erstellt.

   
1374
Aus der Balance – einseitig breite JahrringeEinseitig breite Jahrringe

Diese fünf breiten, nur einseitig vorhandenen Jahrringe deuten auf eine Schräglage hin: Der Baum ist leicht aus dem Gleichgewicht geraten, etwa nach einem Hangrutsch oder einem Sturm. Ein schräggestellter Nadelbaum gleicht die Gewichtsverschiebung auf der Stammunterseite mit Druckholz aus. Es ist dunkler als normales Holz, weil es aus Zellen mit verdickten Wänden besteht. Charakteristisch für Druckholz sind zudem die runden Zellen.


 
1414
Die kleine Raupe Nimmersatt – der Nadelfrass des LärchenwicklersDer Nadelfrass des Lärchenwicklers

Durchschnittlich alle neun Jahre vermehrt sich der Graue Lärchenwickler (Zeiraphera griseana) stark. Seine Raupen fressen an den Nadelbüscheln der Lärchen, worauf die Nadeln verdorren und sich gelbbraun verfärben.  Rund alle 9 Jahre wächst die Zahl der Lärchenwicklerraupen um bis das 30'000-Fache. Die befallenen Bäume treiben im Sommer zwar nochmals aus, wachsen aber weniger stark, was an den deutlich schmaleren Jahrringen sichtbar ist.

Doch das Blatt wendet sich bald: In den nächsten Jahren treiben die Bäume später aus und produzieren kürzere und weniger nahrhafte Nadeln. Dadurch sterben viele Raupen ab. Zudem werden die Raupen vermehrt Opfer von parasitischen Schlupfwespen. So reguliert sich die Anzahl Lärchenwickler, und die Lärche kann wieder normal wachsen.

   
1454
Gutenberg-Bibel
   
1469
Ein Ast bricht ab – wie die Lärche ihre Wunden schliesst
Ein Ast bricht ab

Nach einer Verletzung wächst das umliegende Holz über die beschädigte Stelle und grenzt diese vom gesunden Gewebe ab. Das entstandene Wundgewebe nennt man Überwallung. Verletzungen, beispielsweise durch Schneebruch, Steinschlag, Feuer, Blitz oder Wildverbiss, werden meist innert weniger Jahre überwallt.

Durch die mikroskopische Analyse hauchdünner Holzschnitte können die Forschenden diese Einflüsse bis auf die Jahreszeit genau datieren. Die Ursache einer Verletzung lässt sich jedoch nicht immer zuverlässig identifizieren.

   
1492
Entdeckung Amerikas

 
1517 Die Reformation
   
1543
Wendepunkt Astronomie
   
 1569
Grosse Weltkarte
   
 1582
Gregorianischer Kalender
   
 1620  Fahrt der Mayflower
   
 1625 Haselwuchs – wellenförmiges Muster in den Jahrringen
Haselwuchs

Die kleinen Wellen in den Jahrringen werden Haselwuchs genannt. Die Ursachen dieser speziellen Wuchsform sind noch nicht völlig klar, sehr wahrscheinlich sind sie genetisch bedingt. Auch die Wachstumsbedingungen am Standort können Haselwuchs begünstigen.

Der Name "Haselwuchs" ist auf die Ähnlichkeit mit Haselnussholz zurückzuführen. Fichtenholz mit Haselwuchs ist besonders im Musikinstrumentenbau sehr begehrt, denn es verleiht dem Holz ein sehr ausgewogenes und reiches Klangspektrum. Aus "Haselfichten" werden diverse Klangkörper gebaut, vor allem Streichinstrumente. Antonio Stradivari wählte im 17. Jahrhundert für seine berühmten Geigen Haselfichten aus dem Foresta dei violini (Geigenwald) im Val di Fiemme, Dolomiten.

   
1636
Gründung Harvard Universität
   
1717
Ein günstiges Jahr – hoch in den Bergen tut Wärme gut
Ein günstiges Jahr

Dieser rundum breite Jahrring deutet auf einen warmen Sommer hin. Denn in Hochlagen sind Wärme und die Anzahl Sonnentage entscheidender für das Wachstum der Jahrringe als Niederschläge.

Wenn an den Wurzeln die Temperatur mindestens 5 bis 7°C erreicht, kann das Wachstum in Gang kommen. Die Lärche verbraucht die Nährstoffe, die sie vor dem Winter gespeichert hat, und produziert Frühholz. Frühholz muss einen effizienten Transport von Wasser und Nährstoffen in die Baumkrone garantieren, um die Nadeln zu versorgen. Deshalb besteht es aus grossen, dünnwandigen Holzzellen. Je später im Jahr, desto kleiner und dickwandiger werden die Zellen. Das dunkle und dichte Spätholz dient vor allem der Stabilität des Baumes.

   
1751 Diderots Enzyklopädie
   
1776 Unabhängigkeit der USA
   
1789 Stürmung der Bastille
   
1793
Mal hier, mal nicht – manche Jahrringe wachsen unvollständig
Manche Jahrringe wachsen unvollständig

Es gibt Jahrringe, die nicht um den gesamten Stamm herum wachsen. Ursache dieser auskeilenden Jahrringe sind meist schlechte Wachstumsbedingungen, hier vermutlich ein kalter Sommer, oder ein Stress wie z.B. eine Schrägstellung, eine Verletzung, ein Insektenbefall.

Auskeilende Jahrringe erschweren die jahrgenaue Datierung eines Holzstücks. Je nachdem entlang welcher Linie vom Zentrum zur Rinde man die Jahrringe zählt, ergeben sich unterschiedliche Werte. Entnimmt man bei lebenden Bäumen – wie für Forschungszwecke üblich – lediglich Bohrkerne, besteht somit das Risiko, Jahrringe zu verpassen.  Da aber auskeilende Jahrringe nicht bei allen Bäumen eines Standortes gleichzeitig auftreten, beproben die Forschenden möglichst viele Bäume des gleichen Standorts. Sie überlagern dann das Wachstumsmuster der einzelnen Bäume und können dadurch fehlende Jahrringe ausfindig machen.

   

 
1800
Klebrige Waffe – Harz lässt Schädlingen keine Chance
Klebrige Waffe

Starke Biegebelastungen durch Lawinen oder Wind können kleine Hohlräume unter der Rinde verursachen. Diese entstehen, wenn die weiche Schicht mit teilungsfähigen Zellen (Kambium) durch die Biegung von den Holzzellen gelöst wird. Diese Hohlräume füllen sich mit Harz, um den Baum gegen Eindringlinge wie Insekten, Pilze und Bakterien zu schützen.

In einer gesunden Lärche wird Harz in Kanälen transportiert. Diese Harzkanäle werden durch spezialisierte Zellen – sogenannte Epithelzellen – gebildet, die Harz ins Innere des Kanals absondern. Harz wirkt antiseptisch gegen Pilzbefall oder bakterielle Krankheiten.

   
1804
Code Civil von Napoléon
   
1816
Das Jahr ohne Sommer – Folgen eines Vulkanausbruchs
Das Jahr ohne Sommer

Nach dem Ausbruch des indonesischen Vulkans Tambora im April 1815 verteilten sich um den gesamten Erdball Staub und Asche in der Atmosphäre. Tiefe Temperaturen und lang anhaltende Regenfälle verursachten 1816 – dem Jahr ohne Sommer – und in den folgenden Jahren katastrophale Missernten in Nordamerika und Teilen Europas. Neben Tambora brachen zwischen 1808 und 1815 weitere Vulkane in tropischen Regionen aus. Zudem herrschten aufgrund geringer Sonnenaktivität kühlere Bedingungen. Folglich waren die Sommer in den Alpen von 1813 bis 1816 aussergewöhnlich kalt. Die Abkühlung des Klimas schränkte vielerorts während mehrerer Jahre auch das Baumwachstum ein.

Bei der 700-jährigen Lärche zeigt sich die Wachstumsreduktion nur teilweise und verzögert. Dieses Beispiel zeigt, dass lokale Umweltfaktoren den Einfluss des Vulkanausbruchs überlagern können. Es zeigt aber auch, dass für die Jahrringforschung viele Bäume vom gleichen Standort nötig sind, um zuverlässige Schlüsse ziehen zu können.

   
1848
Die Schweizerische Bundesverfassung tritt in Kraft
   
1855
Gründung der ETH Zürich
   
 1863 
Gründung des IKRK
   
 1865 USA: Sklaverei abgeschafft   
   
1880
Durchstich im Gotthardtunnel
   
1885 Gründung der Eidgenössischen Forschungsanstalt WSL

 
1905
Schlafende Knospen – die Lebensversicherung der Lärche
Schlafende Knospen

Im hohen Alter bildet der Stamm plötzlich Knospen. Statt Holz in Jahrringen anzulegen, hat sich die Wachstumsschicht, das sogenannte Kambium, in Seitentriebknospen umgewandelt. In der Baumscheibe sind diese schlafenden Knospen nicht allerdings ausgetrieben, aber im Bedarfsfall wäre daraus ein neuer Ast entstanden.

Schlafende Knospen – auch schlafende Augen genannt – sitzen unter der Rinde und sind kaum oder nicht erkennbar. Dort können sie Jahre oder gar Jahrzehnte lebensfähig bleiben. Ihre Aufgabe liegt einzig und allein in der Wiederherstellung verlorener Organe (Äste, Zweige oder auch des kompletten Stamms). Dadurch sichert sich der Baum gegen die Folgen einer Beschädigung ab.

   
1905 E=mc2von Albert Einstein
   
1917 Oktoberrevolution in Russland
   
1945  Ende des 2. Weltkriegs
   
1951
Ring des Lebens – Transport von Wasser und Nährstoffen
Splintholz

Der helle, äussere Bereich des Holzkörpers ist das Splintholz und die aktive Zone des Stamms. Es dient der Speicherung und dem Transport von Wasser und Nährstoffen zur Krone bis zu den Nadeln.  Splintholz wandelt sich bei Lärchen nach einer gewissen Zeit in inaktives Kernholz um. Dieser dunklere Stammbereich ist durch verschiedene Stoffeinlagerungen widerstandsfähiger gegen Insekten und Pilze, enthält aber keine lebenden Zellen mehr.

Junge Zweige bestehen nur aus Splintholz, während der Kernholzanteil in älteren Ästen und gegen die Stammbasis hin zunimmt. Einige Baumarten wie die Robinie oder die Eiche haben im Stamm lediglich einige wenige Splintholzringe, während andere Arten wie Lärche, Fichte, Birke oder Ahorn dutzende Splintholzringe aufweisen. Kernholz ist dank der Stoffeinlagerungen witterungsbeständiger und wird daher gerne als Bauholz im Aussenbereich verwendet.

   
1966 Erste Wettersatelliten
   
 1971 Frauenstimmrecht in der Schweiz
   
1973
Verfärbtes Holz – Bläuepilze rauben wichtige Nährstoffe
Bläuepilze rauben wichtige Nährstoffe

Bläuepilze befallen nur das junge Holz eines Baumstamms. In dieser Schicht, Splintholz genannt, transportiert der Baum Wasser und wichtige Nährstoffe. Die Bläuepilze beeinträchtigen diesen Transport, ausserdem ernähren sie sich vom Zucker, Eiweiss und der Stärke des Holzes. Der innere Teil des Stamms, das härtere Kernholz, ist nicht betroffen.

   
1987
Jähes Ende – wieder Platz für Nachwuchs
Jähes Ende

Die uralte Lärche wächst immer schräger. An ihrem Standort, knapp 50 Meter unterhalb einer Alp, stellt sie zunehmend eine Gefahr für Menschen dar. Ausserdem steht sie im Schutzwald oberhalb von Blitzingen. In der Schweiz sollen Schutzwälder nachhaltig Siedlungen, Strassen und Bahnlinien gegen Lawinen, Steinschläge und Murgänge schützen. Schutzwälder werden deshalb speziell gepflegt, insbesondere um die Verjüngung zu fördern. Alte Bäume werden gezielt entfernt, um Platz und Licht für die neue Baumgeneration zu schaffen.

Ihren letzten vollständigen Jahrring bildet die Lärche 1987: Im September dieses Jahres wird sie gefällt und im Mai 1988 mit einem Seilkran aus dem Wald gebracht. Wie es bei alten Lärchen oft vorkommt, ist der untere Teil ihres Stammes morsch. Der Kreisförster entnimmt eine Stammscheibe auf ca. 6 Metern Höhe und schenkt sie der Forschungsanstalt WSL.

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