Hagelkörner bilden sich in kräftigen Gewitterwolken, die meist weit in die Höhe reichen. Solche Wolken entstehen, wenn die Atmosphäre sehr instabil ist, zugleich viel Feuchte vorhanden ist und starke Aufwinde herrschen (Meteo Schweiz). Hagel kommt in der Schweiz im Sommer häufig vor und richtet dabei Schäden in Millionenhöhe an. Besonders viel Hagel gibt es im südlichen Tessin, am zentralen Alpennordhang sowie im Jura.
Nicht nur menschliche Infrastruktur ist von Hagel betroffen, sondern auch Wildtiere und Pflanzen. Wenn es bei Bäumen durch Hagel zu einer Verletzung der Rinde kommt, entstehen ideale Eintrittspforten für Pilze und andere Mikroorganismen. Auf den Hagel folgen daher oft Erkrankungen, die auf solche Organismen zurückzuführen sind. Bisweilen sind in solchen Wunden Pilze festzustellen, die ansonsten nur selten aus Schadsymptomen isoliert werden. Das deutet darauf hin, dass bereits vorhandene endophytisch lebende Pilze von der Schwächung profitieren. Ein bekanntes Beispiel ist der Pilz Diplodia sapinea (siehe Box weiter unten).
Auch Verletzungen an Blättern schwächen und schädigen den Baum, Folgeinfektionen sind keine Seltenheit. Die Schirmwirkung eines Bestandes kann verloren gehen, was sich direkt auf das Waldklima und die Verjüngung auswirkt. Allerdings sind solche Verletzungen oft weniger folgenschwer als die Verletzung der Rinde. Werden ganze Triebe abgeschlagen, entstehen grössere Wunden und damit grössere Eintrittspforten.
Abb. 1 - Blick in einen stark geschädigten Bestand im Kanton Luzern, August 2021.
Abb. 2 - Eine wenige Wochen zuvor gesunde Schwarzföhre ist nach einem Hagelereignis heftig von Diplodia sapinea befallen.
Endophyten und Hagel
Diplodia sapinea (syn. Sphaeropsis sapinea) ist ein bekannter Endophyt von Trieben, Knospen und Nadeln von Föhren, der pathogen wird, wenn der Wirtsbaum abiotischem Stress ausgesetzt ist. Im Holz verursacht der Pilz eine blaue Verfärbung (vgl. Holzverfärbungen). Als Auslöser des Diplodia-Triebsterbens gelten Hagel, Trockenheit oder beide Faktoren kombiniert.
Für erfolgreiche Triebinfektionen braucht der Pilz eine hohe Feuchtigkeit und Temperaturen über 20°C. Seit ein paar Jahrzenten und sehr wahrscheinlich infolge des Klimawandels breitet sich das Befallsgebiet des Pilzes weltweit gegen Norden hin aus und die Schwere der Befälle und der Schäden im bisherigen Gebiet scheint zuzunehmen.
Welche Mechanismen für den Wechsel einer endophytischen, hin zu einer pathogenen Lebensweise verursachen, ist noch unklar. In einem Baum gibt es in der Regel verschiedene Endophyten. Um das Zusammenspiel von Stress und Endophyten zu verstehen, ist zusätzliche Forschung nötig. Welche Endophytengemeinschaft in einem Baum vorhanden ist, hängt von den zahlreichen Faktoren ab – hauptsächlich der Baumart selbst, der benachbarten Baumarten, den Gegebenheiten des Mikrostandortes und dem Genotyp des Baumes.
Gute Regeneration, weil die Wurzeln nicht beschädigt werden
Der Baum versucht, entstandene Wunden zu überwallen und Blattschäden durch neue Blatt- bzw. Triebbildung zu kompensieren. Gerade Laubbäume sind gut in der Lage, geschädigte Blätter durch Adventivtriebe, Johannistriebe bei Eichen, sowie durch die Bildung neuer Knospen für das nächste Jahr auszugleichen. Schwieriger ist die Regeneration der Nadelmasse für Koniferen. Deren Nadeln trocknen aufgrund eines grossen Transpirationssoges eher aus, wenn sie geschädigt sind.
Da die Wurzeln bei Hagel intakt bleiben, haben Bäume in der Regel ein gutes Regenerationspotential. Stärkere Folgeschäden erleiden bereits geschwächte Bäume, deren Vitalität durch den Hagel zusätzlich herabgesetzt wird.
Lokales Phänomen
Hagelschäden werden selten prominent erwähnt, wenn es um abiotische Störungen im Wald geht. Anders als Wind- und Schneeschäden tritt Hagel meist nicht grossflächig, sondern lokal auf. Nichtsdestotrotz haben sie bei hoher Intensität das Potential, einen Waldbestand komplett zum Absterben zu bringen.
Waldbauliche Anpassungen an Hagel sind kaum möglich. Die Beimischung von Pionierbaumarten kann helfen, Bestände nach einem Hagelschaden schnell wieder zu schliessen.
Hagelschäden im Sommer 2021
Mehrere starke Hagelstürme in den Sommermonaten 2021 haben in Schweizer Wäldern erhebliche Schäden angerichtet. Zum Teil wurden ganze Bestände nahezu entlaubt (Abb. 1 und 3). Betroffen waren sowohl Laub- als auch Nadelholzbestände. Besonders Nadelhölzern wurden ganze Triebe abgeschlagen, welche zum Teil dicke Teppiche auf den Waldböden bildeten.
Bei Laubhölzern konnte beobachtet werden, dass die Hagelkörner die Blätter durchlöchert oder regelrecht zerfetzt haben. Am stärksten betroffen war hier der Bergahorn (Abb. 4). Seine grossen Blätter bieten Hagelkörnern viel Angriffsfläche.
Abb. 3 - Durch Hagel geschädigte Fichtenverjüngung im Kanton Schwyz.
Abb. 4 - Praktisch vollständig entlaubter junger Ahornbestand im Kanton Schwyz.
An den Trieben, Zweigen und Ästen aller Baumarten zeigten sich klaffende Wunden (Abb. 5 und 6). Bei jüngeren Bäumen waren diese zum Teil nahezu stammumgreifend und führten in Einzelfällen zum Absterben von Jungpflanzen.
In einigen Beständen trafen Hagelkörner die Bäume mit solch einer Wucht, dass sogar Baumholz am Stamm geschädigt wurde. Bei Fichten war die schuppige Borke teils abgespickt. Wie spätere Untersuchungen zeigten, reichte in der Folge abgestorbenes Gewebe bis ins Kambium (Abb. 7). Auch bei der Buche, einer Baumart mit relativ dünner Rinde, zeigten die Stämme ausgewachsener Bäume tiefe rissige Wunden an den Stämmen.
Abb. 5 - Aufgeplatzte Rinde an einer jungen Buche. Die Rindenablösungen umfassen beinahe den ganzen Stamm.
Abb. 6 - Hagelspuren an einer Esche.
Abb. 7 - Durch Hagel abgeschlagene Fichtenschuppen. Die Verletzungen reichen bis ins Kambium.
Bereits kurze Zeit nach den Sturmereignissen zeigten erste Baumarten wie die Buche und die Fichte Reaktionen auf die starken Schäden. Sie bildeten Zweitaustriebe und das Wundgewebe begann die Verletzungen zu überwallen (Abb. 8, 9 und 10). In Dickungen zeigte sich, dass bei nahezu allen Baumarten die Krone mit den Endtrieben abgestorben war. Ob und wie solche Kronenverluste kompensiert werden können, ist noch nicht bekannt.
Abb. 8 - Zweitaustrieb an einem Buchenzweig nachdem der gesamte Baum nahezu entlaubt wurde.
Abb. 9 - Erste Überwallungen an einem geschädigten Fichtenendtrieb.
Abb. 10 - Überwallende Hagelwunden an einer jungen Buche.
Besonders bei den Nadelbäumen aller Altersklassen, deren Kronen zu 75 % oder mehr verlichtet wurden, ist unsicher, ob diese sich überhaupt erholen können oder ob sie absterben. Die stark geschwächten Bäume sind zudem ein gefundenes Fressen für Borkenkäfer, allen voran dem Buchdrucker (Ips typographus). Dieser hat in den letzten Jahren bereits starken Druck auf Fichtenbestände ausgeübt.
Hagel-Beobachtungsflächen
Da bisher wenige Erfahrungen mit den Folgen starker Hagelschäden gemacht wurden, entschlossen sich die Kantone Luzern und Schwyz Beobachtungsflächen einzurichten. Um die Auswirkungen der Unwetter auf diesen Flächen zu dokumentieren, werden die Bäume während mindestens fünf Jahren zweimal pro Jahr begutachtet. Zuwachsbohrungen sollen schliesslich zeigen, wie sich die Schäden auf das Baumwachstum ausgewirkt haben.
Diese Beobachtungsflächen bieten eine Chance, die Folgen schwerer Hagelstürme genauer zu untersuchen – vor allem im Hinblick auf die erwartete Zunahme solcher Ereignisse aufgrund des Klimawandels.
(TR)
