Die westamerikanische Hemlocktanne - eine Alternative im Klimawandel?

Die Gattung „Tsuga“ innerhalb der Koniferen wurde 1847 vom österreichischen Botaniker und Sinologen Stephan L. Endlicher (1804–1949) erstmals beschrieben, wobei Tsuga der japanische Name dieser Gattung ist. Heute unterscheidet die Botanik zehn Arten innerhalb der Gattung, von denen vier in Nordamerika vorkommen:

• die Berg-Hemlocktanne (T. mertensiana)
• die kanadische („östliche“) Hemlocktanne (T. canadensis)
• die Carolina-Hemlocktanne
• die westliche Hemlocktanne 

Die „westliche Hemlocktanne“ (Tsuga heterophylla (RAF.) SARG.) fällt schon von Weitem durch ihren überhängenden Wipfel und die leicht abwärts hängenden Enden der Zweige auf. Sie ist die größte der Tsugen und erreicht leicht Baumhöhen zwischen 50 und 70 m (selten 80 m) sowie Stammdurchmesser von bis zu 2,7 m am natürlichen Standort in Washington. Die Krone ist in der Jugend schmal-kegelförmig und wird im Alter breiter. Die Nadeln haben eine stumpfe Spitze, sind grün bis dunkelgrün auf der Oberseite und zeigen an der Unterseite zwei Stomata-Bänder, die durch eine dünne, hellgrüne Mittelrippe getrennt sind. Die Nadeln sind spiralig am Zweig angeordnet, aber streng gescheitelt, wobei innerhalb jeder Reihe kurze und lange Nadeln abwechseln (Name!). Die Länge der Nadeln beträgt zum einen 0,6 cm und zum anderen 1,5–1,8 cm. Die Zapfen sind stumpf-eiförmig und mit nur 2–3 cm vergleichsweise klein. Im atlantisch getönten Klima Westeuropas fruktifiziert sie ab dem Alter 25 häufig und bildet bürstendichte Naturverjüngungen. Da sie sich ausschließlich generativ vermehrt, besteht keine Gefahr der Persistenz nach Ernte der Altbäume, die gute Naturverjüngung wird allerdings als potenzielle Gefahr bezüglich Invasivität gewertet.
Nach anfänglich langsamem Wachstum können die Pflanzen in der Jugend durchaus 50 bis 100 cm pro Jahr wachsen, ähnlich der heimischen Tanne oder Fichte. Ab einer Oberhöhe von 30 m flacht das Höhenwachstum deutlich ab.

Vorkommen, Ökologie und Bedeutung in Amerika
Das Verbreitungsgebiet der westlichen Hemlocktanne erstreckt sich entlang der Pazifik-Küste von Kalifornien im Süden über 3.200 km bis nach Alaska im Norden, wo sie die gemäßigten Regenwälder der Küstengebirge und der Inseln dominiert. Im Kaskaden-Gebirge besiedelt sie die Westhänge sowie die höher gelegenen Osthänge und in den nördlichen Rocky Mountains ist sie auf den Westhängen zu finden. Die Höhenverbreitung erstreckt sich von den Küstenwäldern bis ins Gebirge hinauf auf bis zu 2130 m.
Die Hemlocktanne bevorzugt frische Böden, die aus unterschiedlichen Gesteinen entstanden sein können, wie etwa Sandsteinen, Schiefer oder Eruptivgesteinen. Schlecht durchlüftete, stark verdichtete oder stark tonhaltige Böden sind ungeeignet. Für die flachwurzelnde Baumart ist entscheidend, dass die obersten Bodenschichten gut drainiert sind; hier bietet die Humusauflage den Nährstoff- und Feuchtigkeitsspeicher. Sie entwickelt sich sehr gut auf podsolierten Böden mit pH-Werten von 4–6, die nur über Niederschläge mit Wasser versorgt werden. Sie gehört damit zu den Nadelbäumen mit den geringsten Nährstoffansprüchen!
Die mittleren jährlichen Niederschlagssummen schwanken im Küstenbereich zwischen 380 und 6650 mm/Jahr und im Inland zwischen 560 und 1730 mm/Jahr. Im Küstenbereich werden mindestens 1650 mm/Jahr zur Aufrechterhaltung des Wachstums benötigt, aber nur 560 mm/Jahr im Inland. Die mittlere Jahrestemperatur liegt an der Küste in Bereichen zwischen 0,3 und 11,3°C sowie im Inland zwischen 2,2 und 8,3°C. Damit ist sie grundsätzlich eine Baumart des milden Klimas mit reichlich Niederschlägen in der Vegetationszeit, die jedoch strenge Fröste toleriert (Küste: –38,9°C). Die westliche Hemlocktanne findet sich in den Redwood-Wäldern Nord-Kaliforniens ebenso wie in den Sitka-Fichten-Regenwäldern Britisch Kolumbiens. Oft ist sie nicht nur mit der Sitkafichte, sondern auch mit Abies amabilis, Abies grandis, Douglasie, der Berg-Hemlocktanne, Alnus rubra oder Acer macrophyllum vergesellschaftet.
Das Holz der westlichen Hemlocktanne ist, anders als das der Kanadischen Hemlocktanne, von hohem wirtschaftlichem Wert, besonders als Papier- und Konstruktionsholz. Die jährlichen Zuwächse werden mit 43 m3/ha in der Sitka-Zone Oregons und Washingtons angegeben.

Der internationale Baumarten-versuch „KLiP18“
Die wissenschaftliche Diskussion, wie die Anpassung der Waldökosysteme an die sich ändernden Klimabedingungen durch Menschen gefördert werden kann, führte zu einem Langzeit-Projekt, in dem die Auswahl sowohl der Versuchsstandorte als auch der Baumarten auf der Basis von Klimadatenbanken erfolgte. Ausgewählt wurden solche Baumarten, die bisher wenig in Europa getestet wurden, ökologisch für die heimischen Waldökosysteme potenziell von Bedeutung sein könnten und gleichzeitig auch wirtschaftlich von Interesse sind. Die Silberlinde (Balkan), Bornmüllertanne, Orientbuche und die Libanonzeder (Türkei) sowie aus Nordamerika der Riesen-Lebensbaum und die westliche Hemlocktanne wurden in das Experiment integriert. 

Der Baumartenversuch wurde in Bayern unter der Leitung der bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) entwickelt und die Pflanzen für alle Versuchsteilnehmer bereitgestellt. Die Anlage der Versuche erfolgte im Herbst /Frühjahr 2012/2013 in der Schweiz, in Bayern, Thüringen und in Österreich. Die Versuchsfläche in Österreich wurde in den Wäldern der Heeresforstverwaltung Burgenland (Sitz Bruckneudorf) auf einer Seehöhe von 330 m vom Verfasser in Kooperation mit der Heeresforstverwaltung und der Landesforstinspektion Burgenland angelegt. Für die Periode 1981-2010 betrug die mittlere Jahrestemperatur für Bruckneudorf 10,4°C, der jährliche Niederschlag 758 mm/Jahr bzw. 413 mm in der Vegetationsperiode. Der Boden besteht aus flach- bis mittelgründigen Felsbraunerden, die stellenweise pseudovergleyt sind. Die natürliche Waldgesellschaft ist ein Traubeneichen-Winterlinden-Hainbuchenwald in unterschiedlichen Ausprägungen.

Die Hemlocktanne wurde als 4j (3+1) Pflanze (50–100 cm) gezogen. Das Saatgut stammt von der Clallam Bay (seed zone 011/05) und liegt im „Regenschatten“ der Olympic Mountains im Bundesstaat Washington. Als heimische Vergleichsbaumart wurde vom Verfasser die Schwarzkiefer (Herkunft 16 (5.1/sm)) gewählt, die als 2-jährige Pflanze (1+1) mit einer Größe von 15–20 cm durch die Firma Murauer bereitgestellt wurde. Der Pflanzverband beträgt 2 x 2 m. Es wurden je drei Versuchszellen pro Baumart mit jeweils 17 Reihen zu 17 Pflanzen (=289 Pflanzen) gepflanzt. Die dreifache Wiederholung (Block-Design) ermöglicht eine wissenschaftliche Analyse der Reaktion zwischen Baumart und Standort. Die planmäßige Beobachtungsdauer des Versuches beträgt 50 Jahre. 

Entwicklung der Hemlocktanne bei Bruckneudorf
Die Überlebensrate der westlichen Hemlocktanne sinkt bereits nach dem ersten Jahr des Versuches (2014) auf 31%. Die Nachbesserungen im Frühjahr 2014 und die folgende Kulturpflege stabilisieren die Überlebensrate im Sommer 2014. Danach sinkt die Überlebensrate weniger dramatisch zunächst auf 26% (2017) und schließlich auf 20,6% (2023) ab. Im Vergleich dazu präsentiert sich die heimische Schwarzkiefer stabil: Die Überlebensrate sinkt bis 2023 nur leicht auf 93,4%. Grund für den vereinzelten Ausfall der Schwarzkiefer ist der Befall mit Hallimasch, der besonders auf pseudovergleyten Kleinstandorten nach Dürreperioden aktiv wird.

Die Hemlocktanne verzeichnet zum einen auf den sehr flachgründigen und felsigen Standorten die größten Ausfälle, zum anderen auf den pseudovergleyten Standorten. Eine Nachbesserung erfolgte im März 2014 mit Originalmaterial: 36 wurzelnackte und 237 Topf-Pflanzen, bei denen die untersten Äste (Schatten-Nadeln) gezielt entfernt werden, um die Transpirationsrate zu reduzieren. Das nachfolgende trockene Frühjahr machte eine Bewässerung notwendig, die von Oberförster Schebeck und seinem Team im April 2014 durchgeführt wurde. Die Kombination beider Maßnahmen bewirkte eine deutlich bessere Überlebensrate der nachgebesserten Hemlocktannen im Sommer 2014 (80%).

Betrachtet man die Höhenentwicklung der Hemlocktanne, dann fällt ein Rückgang der mittleren Sprosshöhe von ursprünglich 71 cm (Stichprobe vor Auspflanzung) auf 51 cm nach dem ersten Versuchsjahr (2014) auf. Bei näherer Analyse (Bachelorarbeit Braunstingl, Meyer, Wachter) erklärt sich der Rückgang in der Sprosshöhe durch überproportionales Absterben der großen Pflanzen, aber besonders durch Rücksterben des Terminaltriebes, der 39% der überlebenden Hemlocktannen betrifft. Bei der Schwarzkiefer wurde hingegen kein Terminaltriebverlust beobachtet! Obwohl die Schwarzkiefer bei Versuchsanlage deutlich jünger und kleiner war, erreicht sie nach zehn Versuchsjahren eine mittlere Sprosshöhe von 4,3 m im Vergleich zur Hemlocktanne mit 5 m. Die Schwarzkiefer bildet dabei eine geschlossene Dickung, während die Hemlocktanne kleine Trupps bildet mit Blößen dazwischen. 

Zusammenfassung und Schlussfolgerung
Die westliche Hemlocktanne ist eine wichtige Holzquelle Nordamerikas. Ihr Vorkommen von den gemäßigten Regenwäldern der Küste bis in die nördlichen Rocky Mountains deutet auf eine Baumart, die regelmäßige Niederschläge braucht und unter sommerlichen Trockenperioden leidet. Sie unterscheidet sich in dieser Eigenschaft kaum von unseren heimischen Nadelhölzern und ist daher keine Alternative für den österreichischen Waldbau, schon gar nicht im sommerwarmen Osten Österreichs!

Auf der Versuchsfläche „Bruckneudorf“ des internationalen Baumartenversuches „KLiP18“ zeigt sie geringe Überlebensraten, aber zufriedenstellendes Höhenwachstum. In der KLiP18-Versuchsreihe finden sich die beste Höhenwuchsleistung (2018: 4,2 m) und beste Überlebensrate (2018: 85%) erwartungsgemäß am atlantisch getönten Versuchsstandort in der Schweiz.
Die heimische Schwarzkiefer hingegen ist nach wie vor eine wertvolle Baumart im subillyrischen Osten Österreichs, die mit hohen Überlebensraten auch nach trockenen Frühjahren sowie soliden Höhenwuchsleistungen aufzeigt. 

Der Heeresforstverwaltung und der Verwaltung des Truppenübungsplatzes wird für die Bereitstellung der Versuchsfläche gedankt. Ohne die Mithilfe des örtlichen Personals unter der Leitung von Oberförster Schebeck und die Unterstützung durch Oberst Neuhold wäre der Versuchsaufbau nicht möglich gewesen. Der Landesforstdirektion Burgenland unter der Leitung von HR Iby wird für die vielfältige Förderung des Projektes aufrichtig gedankt.