Herr Heinze, hat die Forstgenetik im Klimawandel nicht stark an Bedeutung gewonnen?
Ja, das ist sicher so. Was den Wald betrifft, ist die Forstgenetik einer der zentralen Punkte im Klimawandel. Welche Möglichkeiten hat man in der Forstwirtschaft im Klimawandel? Man kann andere Baumarten setzen, das ist natürlich eine ziemlich aufwendige Sache für manche. Die ganze Sägeindustrie ist in Österreich auf das Nadelrundholz eingerichtet. Es gibt auch weniger Erfahrung im Laubholz-Waldbau. Die Forstgenetik mit anderen bzw. besser angepassten Herkünften könnte da also eine Möglichkeit bieten, bei derselben Baumart zu bleiben und dennoch klimafittere Wälder zu haben. Ich halte mich gerade in Bulgarien auf. Die Berge hier sind nicht so hoch, aber man sieht dort teilweise noch immer dieselben Baumarten wie bei uns – eben Fichte, Tanne, Kiefer, davon auch andere Unterarten natürlich.
Wie können genetische Ressourcen genutzt werden, um widerstandsfähigere oder klimaresilientere Baumarten zu entwickeln?
Vorhersagen sind immer schwierig, vor allem bei so langen Zeiträumen und in so komplexen Systemen wie dem Wald. Man kann nicht erwarten, dass man 2050 bei uns genau dasselbe Klima haben wird wie jetzt etwa ein konkreter Ort irgendwo im Süden Europas. Auch wenn sich das Klima ändert, manche Dinge werden sich nicht ändern: Tageslängen, Vegetationszeiten, Sonnenstand, Terrain. Es ist also ein bisschen schwierig, jetzt einfach vom Süden herauf Pflanzmaterial zu holen, in der Hoffnung, dass das in der Zukunft schon passen wird. Es ist vielleicht ein bisschen leichter, in den Bergen mit anderen Herkünften weiter nach oben zu rücken, weil dort eben diese Voraussetzungen wie die Tageslänge oder der Jahreszeitengang relativ gleich bleiben. Forstpflanzen oder Saatgut vom Süden herzuholen – dazu muss man eben sehr viel auch in Forschungsarbeit investieren. Da genügt es nicht, Durchschnittswerte für Temperatur oder Niederschlag zu vergleichen. Das Klima ist doch eine komplexere Sache, da spielt sehr viel zusammen. Laufende Forschungsarbeiten haben bestätigt, dass es auf die zeitlich-räumliche Verteilung der Niederschläge im Jahresverlauf ankommt.
Wie sind unsere wichtigsten heimischen Baumarten denn genetisch aufgestellt?
Die meisten Hauptbaumarten sind genetisch durchaus divers. Das dürfte eine Anpassungsstrategie der Bäume sein. Anders gesagt: Es haben die Baumarten überlebt, die im Lauf der Evolution angepasst waren. Ganz offensichtlich ist die genetische Vielfalt ein entscheidender Teil der Anpassungsfähigkeit. Bäume tragen manchmal sehr viele Genvarianten in sich – man bezeichnet das auch als „genetische Last“ –, die vielleicht momentan gar nicht gebraucht werden, aber eben für die Zukunft interessant sein könnten – besonders, wenn sie dann wieder neu zusammengewürfelt worden sind. Also eine richtige genetische Verarmung würde man nur bei Baumarten sehen, die wirklich ganz isoliert vorkommen, und das vielleicht schon über viele Baumgenerationen. Die müssten also schon über Jahrhunderte oder Jahrtausende so isoliert sein. Wir sehen in vielen Studien auch, dass man dort, wo diese Fragmentierung eingesetzt hat – eventuell erst in den letzten wenigen 100 Jahren oder seit der industriellen Revolution –, genetisch noch gar keine Abnahme der Vielfalt feststellen kann. Da ist einfach noch so viel Potenzial da, dass sich eine Baumart sozusagen wieder erholen kann. Aber das ist natürlich nur möglich, wenn der menschliche Einfluss nicht so groß ist. Heutzutage kann sich ja eine Baumart nicht mehr in jede Richtung ausbreiten, es gibt andere Landnutzungen. Man würde sich vorstellen, dass es für Fichten, Lärchen und Zirben sehr einfach sein sollte, höher in die Berge hinaufzuwandern. Aber da oben sind Almen, Skipisten und andere Landnutzungsformen, die das nicht immer erlauben. Und irgendwann sind die letzten Gipfel erreicht und es geht nicht mehr weiter hinauf. Zudem definiert das österreichische Forstgesetz genau, was Wald ist und was nicht.
Die Fichte in Tieflagen hat jetzt diesen Punkt erreicht, an dem ihre genetischen Kapazitäten auch ans Limit geraten sind.
Aber Fichte und Buche geraten durch einige ihrer phänotypischen Eigenschaften – flachstreichende Wurzeln, glatte Rinde – im Klimawandel sehr in Bedrängnis. Man sieht das derzeit besonders dramatisch in Mitteldeutschland, wo die Fichte, aber auch die Buche flächig ausfallen.
Ja, die Fichte in Tieflagen hat jetzt diesen Punkt erreicht, an dem ihre genetischen Kapazitäten auch ans Limit geraten sind. Ich bin seit Kindheit auch immer für den Voralpen unterwegs gewesen, wo ich herkomme – südlich von St. Pölten. Da hat man im Sommer eigentlich nie Holzarbeiten im Wald gesehen. Aber das hat in den letzten Jahren enorm zugenommen, weil sie einfach nicht nachkommen mit dem Wegräumen von den Windwürfen und Borkenkäferschäden, die dann noch aufzuarbeiten sind. Die Buche im Wienerwald ist auch schon teilweise sehr stark betroffen. Ihr machen eher langanhaltende Trockenheiten im Sommer zu schaffen. Freilich gibt es Buchen auch in südlicheren Gegenden bis in den Balkan hinein. In Kleinasien gibt es die Orientbuche. Aber dazu müssen alle Gegebenheiten zusammenpassen. Es handelt sich ja dann im Süden oft um Sonderstandorte, wo diese Baumarten vorkommen, die es auch bei uns gibt. An der Adria gibt es etwa eine berühmte Tannenherkunft, aber eben auch wieder nur an Sonderstandorten.
Wie ist die Eiche genetisch aufgestellt?
Ja, die Eiche hat ja schon von den Unterarten her eine relativ große genetische Bandbreite. Sie gehört zu jenen Baumarten, die im Klimawandel wichtiger werden – vor allem auf bisherigen Buchenstandorten. Wir beschäftigen uns in einem größeren Forschungsprojekt, das vom Waldfonds der Republik Österreich gefördert wird, mit verschiedenen Eichenarten, also Stiel- und Traubeneichen, wo wir sozusagen die allerbesten, die es derzeit in Österreich gibt, auf ihre Resilienz im Klimawandel testen wollen. Da sehen wir uns auch andere Arten und Unterarten an – die Zerreiche zum Beispiel, von der man sich vorstellen könnte, dass sie sich eine etwas größere Verbreitung bei uns verdienen würde. Und dann gibt es noch jede Menge andere in diesem Projekt – unter anderem die amerikanische Roteiche. Bei den Eichen ist ja die Taxonomie nicht so ganz eindeutig. Da gibt es viele Unterarten oder Sonderformen – vor allem in Südosteuropa. Einer meiner Kollegen geht etwa der Frage nach, ob diese vielleicht für uns künftig interessant sein könnten.
Könnten da noch einige besonders trockenresistente Eichen-Subspecies auftauchen?
Ja. Da wäre etwa die „Ungarische Eiche“, die in Mazedonien und Bulgarien vorkommt. Aber es gibt auch Quercus dalechampii und Quercus petraea subsp. polycarpa – also Subspecies der Traubeneiche, die von manchen als Hybriden angesehen werden. Das ist taxonomisch sehr unklar. Die Flaumeiche ist auch dafür bekannt dafür, dass sie mehr auf den trockenen Standorten vorkommt. Bei unseren heimischen Arten hat die Traubeneiche klar die Nase vorne. Die Stieleiche benötigt ja gute Grundwasserversorgung und ist damit eher an Flussläufe gebunden.
Die heimische Tanne scheint genetisch wiederum sehr gut aufgestellt. Ist das auch bei ihr eine Herkunftsfrage?
Ja, die Tanne kommt relativ gut mit, weil sie eben vom Licht her viel weniger Ansprüche hat als die Fichte. Zur Weißtanne läuft etwa ein Forschungsprojekt, das vom Waldfonds finanziert wird. Darüber hinaus gibt es mit manchen interessanten Herkünften nur sehr wenige Versuchsanbauten. Die südliche Hälfte Bosniens, Montenegro, Mazedonien, eventuell auch das Nordalbanische Gebirge wären da als Herkunftsregionen interessant. In Bosnien gibt es auch genetisch eine Art Übergangszone, wo man dann sieht, dass die südlichen Tannen genetisch ein bisschen anders zusammengesetzt sind als die norddinarischen und dass Österreich nach der Eiszeit vom norddinarischen Gebirge aus rückbesiedelt wurde. Demnach sind die balkanischen Tannenherkünfte für uns besonders interessant. In manchen Anbauten konnte man sehen, dass sie sehr gut auch auf der Freifläche gesetzt werden können – ohne große Ausfälle, auch wenn kein Voranbau oder Schirm drüber ist. Manche von diesen Westbalkanherkünften halten es auch durchaus aus in unserem derzeitigen Klima.
Wie sind nichtheimische Baumarten aus forstgenetischer Sicht zu beurteilen?
Der große Vorteil, den nichtheimische Baumarten oft haben, ist, dass sie den Krankheiten und Schädlingen entkommen. Also, wenn sie jetzt im neuen Verbreitungsgebiet in Europa auf keine gefährlichen Schädlinge oder Krankheiten treffen, dann haben sie einen Riesenvorteil. Natürlich haben auch diese Baumarten Borkenkäfer und andere Schädlinge, aber die sind zurückgeblieben in ihren Ursprungsregionen. Man kann nur hoffen, dass sie im Zuge der Globalisierung nicht auch nachkommen. Nehmen wir zum Beispiel die Robinie, die bei uns fast schon als invasiv angesehen wird, was meiner Meinung nach ein bisschen übertrieben ist. Sie hat in Nordamerika praktisch keine Bedeutung – wegen einer Miniermotte. Während der letzten 400 Jahre, in denen es die Robine in Europa gibt, hat man diesen Schädling hier nicht angetroffen. Jetzt kommt er offensichtlich langsam auch in Europa an, also wird man auch abwarten müssen, wie sich das weiterentwickelt. Der andere Aspekt ist natürlich der, dass sich Baumarten aus Regionen wie Nordamerika, wo es immer schon viel Baumartenvielfalt gegeben hat, tendenziell konkurrenzmäßig sehr stark entwickelt haben. Das bedeutet, sie haben in der Evolution viele Fähigkeiten entwickelt, eine eigene Nische für sich zu finden und anderen Baumarten die Stirn zu bieten. Demgegenüber war Europa immer eine vergleichsweise baumartenarme Region. Wir haben eine Handvoll Koniferen und vielleicht ein bisschen mehr Laubholz. Das ist eine Erklärung, warum „Nordamerikaner“ einen riesigen Konkurrenzvorteil haben, wie eben die Douglasie. Man wird im Laufe der Jahrzehnte noch erkennen, wo die Schwächen dieser Baumarten sind, die gibt es sicher auch.
Sie haben sich sehr stark mit der Hybridpappel beschäftigt. Kann uns also diese Kreuzung verschiedener
Baumarten oder -unterarten im Kampf gegen den Klimawandel weiterhelfen?
Das ist durchaus denkbar. Vielleicht nicht kurzfristig, aber es wird immer klarer, dass sich die Baumarten und auch alle anderen Organismen nicht rein linear immer weiter verzweigt haben, sondern dass es in der Evolution auch sehr oft zu natürlichen Hybridisierungen gekommen ist, aus denen dann neue Arten entstanden sind. Die Genomforschung liefert Hinweise darauf, dass im Genom mancher Bäume oft Spuren anderer Arten auftauchen. Oft findet man genetische Anteile, die gar nicht mehr auf irgendwelche konkreten Arten zurückzuführen sind, weil die schon längst ausgestorben sind. Aber manchen Baumarten hat es geholfen, sich vor langer Zeit einmal mit anderen zu kreuzen und daraus wieder neue Eigenschaften mitzunehmen, die ihnen dann in einer neuen Umwelt geholfen haben. Also aus evolutionärer Sicht ist das ganz klar. Inwieweit man das jetzt praktisch für den sehr rasch fortschreitenden Klimawandel nutzen kann, ist eine andere Frage. Man muss halt die Augen offenhalten, sehr viel erforschen, auch, was auf Kleinstandorten passiert, wohin einmal eine Baumart vordringt in den Bereich einer anderen. Das geht meistens mit Hybridisierung einher, aber natürlich nicht bei jeder Baumart.
Welche Baumarten außer der Pappel könnten für die Hybridisierung noch infrage kommen?
Eichen auf jeden Fall. Manche Experten vermuten, dass die Traubeneiche nach der Eiszeit sozusagen erst in einer zweiten Welle nach der Stieleiche eingewandert ist und da hauptsächlich über Hybridisierungs- und Verdrängungsvorgänge. Vielleicht sogar auch bei der Tanne. Da gibt es rund ums Mittelmeer auch jede Menge kleinerer Refugien.
Wäre auch die Entwicklung von transgenen – also genetisch modifizierten – Bäumen eine Option? Welche Risiken könnten da auftreten?
Wenn man Bäume genetisch modifiziert, dann muss man das ausgehend von irgendwelchen kleinen, zellulären Einheiten machen – also Samen oder Gewebekulturen, und das kann man nicht auf sehr breiter Basis tun. Das sind aber oft nur wenige Zelllinien oder wenige Ausgangsbestände, mit denen man das macht, und damit hätte dieses Material eine sehr geringe genetische Basis. Das ist, glaube ich, das größte Risiko dabei. Bezüglich der Ausbreitung veränderter Gene hätte ich viel weniger Bedenken. Erstens sitzen Bäume sehr lange auf einem Standort, die kann man aufsuchen und umschneiden, wo notwendig. Dieses Escape-Szenario, dass da irgendwas Gefährliches in der Umwelt freigesetzt wird, ist meiner Meinung nach in der öffentlichen Meinung ein bisschen überbewertet – zumindest, was Bäume betrifft. Zweitens: Wenn man das in größerem Maßstab machen wollte, wäre meiner Meinung nach die genetische Basis dafür nicht gegeben, weil sich das halt über Jahrmillionen als Überlebensstrategie der Baumarten erwiesen hat, dass es da eine breite genetische Vielfalt geben muss, und dies wäre hier nicht der Fall. Wir haben in Österreich einen durchschnittlichen Umtrieb von 100 Jahren. Das heißt, den ganzen österreichischen Wald durch irgendetwas anderes zu ersetzen – seien es hybride oder transgene Individuen – würde etwa 100 Jahre dauern. Da hat man sehr viel Zeit, Fehler auch wieder zu korrigieren oder Bestände genau zu beobachten, wenn etwas nicht funktioniert. Das ist etwas anderes als etwa in der Landwirtschaft mit ihren jährlichen Kulturen.
Welche Fortschritte gibt es bei der genetischen Verbesserung forstlich relevanter Arten, um Wachstumsraten und Holzqualität zu steigern?
Nun, die Qualität lässt sich gentechnisch wahrscheinlich noch eher steigern als die Wachstumsraten. Ich sehe die Baumarten als von der Evolution schon ziemlich optimiert. Es gibt sicher individuelle Unterschiede zwischen einzelnen Bäumen – einer wächst schneller, der andere langsamer. Aber in der Ressourcennutzung sind Bäume ohnehin schon sehr effizient. Bei der Holzqualität hingegen gibt es sicher große Unterschiede. Es ist jetzt sehr „in“ in der Forschung, an Jahrringen zurückliegende Trockenjahre zu identifizieren und dann zu schauen, welche von den Bäumen, die man da untersucht hat, haben sich nach der Trockenheit schneller erholt oder diese überhaupt leichter überdauert: Welche haben gleich dicke Jahrringe auch in Trockenjahren? Das kann man noch verfeinern, indem man auch die Holzgefäße und Zellwände miteinbezieht, um zu sehen, welche Bäume welche Holzqualitäten liefern. Das ist ein sehr interessantes und spannendes Forschungsfeld im Moment. Und wenn man das verknüpft mit genetischen oder genomischen Daten, bietet sich eventuell auch die Möglichkeit, das im Labor bereits im Vorhinein zu analysieren und schon bei einer Pflanzenpartie zu wissen: Ok, von der ist mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit zu erwarten, dass sie einmal diese oder jene Holzqualität bringt. Das wird in Zukunft sicher noch verfeinert werden.
Was kann die Forstgenetik dazu beitragen, den Schutz und die Wiederherstellung bedrohter heimischer Baumarten zu fördern – etwa für die Esche, die Ulme, die Eibe oder die Schwarzkiefer?
Das ist sicher ein Thema, bei dem die Forstgenetik auch sehr wichtig ist. Gerade bei der Esche gibt es ja schon ganz gute Erfolge durch beständige Selektion von immer resistenteren Typen. Auch bei so ganz seltenen Baumarten wie der Eibe kann man die genetische Vielfalt im Labor feststellen. Auf diese Weise lassen sich Bestände herausfinden, die vom genetischen Standpunkt aus am ehesten vermehrt werden sollten. Dadurch ist die Aussage der genetischen Vielfalt meist besser abgesichert, als wenn man nur Einzelbäume beernten würde. Man sieht jetzt vermehrt wieder Ulmen. Ich glaube, mittlerweile ist die Entfernung zwischen den letzten verbliebenen Ulmen für den Ulmensplintkäfer zu groß. Wenn es wieder mehr Ulmen geben wird, könnte aber auch wieder eine Käferwelle kommen. Es gibt auch Züchtungen bei der Ulme. Meines Wissens wurde dazu in Spanien sehr viel gearbeitet, auch mit Hybridisierung mit einer sibirischen Art, und die hatten damit sehr große Erfolge. Natürlich sind das jetzt Genotypen, die angepasst sind an spanische Verhältnisse. Denen wäre es wahrscheinlich in Österreich noch zu kalt, aber der Ansatz wäre durchaus auch verfolgenswert.
Wird die Schwarzkiefer in Österreich eine Zukunftsbaumart sein?
Ich glaube, man übersieht ein bisschen, dass das eine typische Pionierbaumart ist und dass sich solche Baumarten nur auf Sonderstandorten wirklich auf Dauer halten könnten. In den typischen Kiefern-Eichen-Wäldern bilden oft die Kiefern die erste Generation und die Eichen dann einen Dauerbestand. Aber mit der richtigen Eichenart geht das ganz gut. Das Unterbauen ist eine waldbauliche Technik, die vielleicht im Klimawandel auch ganz interessant wäre, indem man in den bestehenden Bestand schon einen Nachfolgebestand als Unterbau einbringt, wenn klar ist, dass es der aktuelle Bestand nicht mehr lange machen wird.
Interessant ist noch die Zeder. Sie gilt in ihrer Ursprungsregion als sehr bedroht und bei uns vielleicht als Zukunftsbaumart.
Ja, das ist sicher eine interessante Baumart. In Ungarn hat es schon in den 1990er-Jahren wegweisende Zedernversuche gegeben. Ich glaube, die Ungarn haben vor der Wende die Atlas-Zeder aus dem damals ebenfalls kommunistischen Algerien sehr leicht bekommen und andere Baumarten etwa aus Nordamerika eben nicht. Es hat sich bald herausgestellt, dass diese Baumart mit trockenen und kalkreichen Standorten ganz gut zurechtkommt, und da hat es sicher auch einen großen Erfahrungsschatz gegeben. In den Wirren der Wende ist natürlich auch wieder sehr viel davon verloren gegangen. Aber man kann da und dort auch auf die älteren Versuche zurückgreifen. Ähnliches gilt ja auch für die Tanne im Mittelmeerraum – etwa die extrem seltene sizilianische Tanne, von der es nur mehr etwa 37 Exemplare gibt. Aber auch unsere Weißtanne wird in südlichen Ländern als gefährdet angesehen, während sie im Norden der Alpen als Hoffnungsträger gilt – vor allem, weil wir da in der Sägeindustrie nicht großartig umstellen müssten gegenüber der Fichte.
Herr Dr. Heinze, ich danke Ihnen für das Gespräch!
