Das harmlose weiße Stängelbecherchen Hymenoscyphus albidus der Europäischen Esche war lange Zeit nur Spezialisten bekannt. Als Zersetzer des Falllaubes der Esche spielte es eine Rolle im Ökosystem, war aber weiters für die Forstwirtschaft nicht relevant. Vor etwa zehn Jahren trat das Eschentriebsterben auf, wofür schließlich ein aus Ostasien eingeschleppter Verwandter, das "Falsche weiße Stängelbecherchen" H. fraxineus verantwortlich gemacht werden konnte. Die Fruchtkörper im Falllaub des Vorjahres sorgen jedes Jahr für eine Neuinfektion. Davon sollten eigentlich Jungpflanzen besonders betroffen sein, da es sich um ein "Triebsterben" handelt und Jungpflanzen nur relativ wenige Triebe pro Pflanze haben.
Unaufhaltsam scheint das Fortschreiten des Eschentriebsterbens – feuchte Jahre treffen die Bäume besonders hart. Bild: BFW
Nach jüngsten Schätzungen überstehen rund 5 % der Eschen in verschiedenen Regionen Europas die Krankheit. Wenn langfristig nur diese und ihre Nachkommen überleben, würde die genetische Vielfalt sehr stark eingeengt werden. Wir haben aus einem älteren Projekt genetische Daten veröffentlicht, die eine "Basislinie" für Saatgut aus dem Jahr 2001 ziehen. Das generelle Niveau der genetischen Vielfalt war in diesem Material hoch. Die Unterschiede zwischen Herkünften in außeralpinen Regionen Österreichs waren gering. Tiefer in den Alpen gelegene Saatgutbestände waren aber differenzierter. Künftige Untersuchungen werden darauf Bezug nehmen und den Verlust an Vielfalt messbar machen können.
Altbäume und Jungwuchs gleich anfällig?
Wir haben deshalb versucht, die Krankheitsanfälligkeiten von Altbäumen und Jungwuchs auf zwei natürlichen Standorten in Niederösterreich und Wien zu korrelieren. An diesen Standorten gibt es Eschen mit unterschiedlicher Intensität der Krankheitssymptome. Stellenweise kommt in diesen Beständen Verjüngung auf. Man könnte annehmen, dass die weniger kranken Eschenbäume mehr überlebensfähige Nachkommen produzieren. Die Abstammungsverhältnisse können mit genetischen Markern überprüft werden. Dabei wurden mit "Vaterschafts-Tests" Nachkommen der adulten Bäume unter den Jungpflanzen im selben Bestand gesucht.
Die Untersuchungsflächen befinden sich im Lainzer Tiergarten (Naturwaldreservat Johannser Kogel, ein typischer Gipfeleschenwald) und bei Siegendorf im Wienerwald. Der letztere Standort ist eher flach und von Fichtenbeständen und einer Wiese umgeben. Die eigentlichen Eschen-Bestände sind 1 bzw. 2 ha groß und weisen ca. 40 bzw. 50 adulte Bäume pro Hektar auf. Es wurden ca. 80 bzw. 50 Altbäume beprobt, d.h. alle Bäume am Standort. Die Krankheitsanfälligkeit im Untersuchungsjahr (2015) wurde anhand einer Skala beurteilt. In beiden Beständen wurden je 80 Jungpflanzen ab einer Höhe von ca. 60 cm auf Krankheitssymptome untersucht, und es wurden ebenfalls Proben fürs Labor genommen.
Die genetischen Tests wurden mit so genannten Mikrosatelliten-Markern durchgeführt. Wenn genügend Übereinstimmung zwischen Altbäumen und Jungpflanzen besteht, berechnet ein Computerprogramm die wahrscheinlichsten Eltern im Bestand. In Betracht gezogen wurden auch die Baumdimensionen, das heißt ob größere, herrschende Bäume eher gesund erscheinen (und deshalb mehr Nachkommen produzieren). Das dürfte auf beiden Flächen bis zu einem gewissen Grad der Fall sein.
Besonders die wenigen, besonders alten Bäume am Johannser Kogel waren am wenigsten geschädigt. Stärkere Bäume hatten auch tendenziell mehr Nachkommen, aber dieser Zusammenhang war eher schwach.
Wind bringt bestandesfremde Jungpflanzen
Überraschend war die Tatsache, dass ein Großteil der Naturverjüngung gar keine Eltern unter den untersuchten Altbäumen hatte, und zwar bis knapp 50 % der Jungpflanzen. Die Samen mussten also von etwas weiter her eingebracht worden sein. Am Johannser Kogel, der stärker windexponiert ist, wurden auch mehr "bestandesfremde" Jungpflanzen gefunden. Es ist denkbar, dass starke Windstöße für diese Verfrachtung gesorgt haben, da die eher schweren Eschensamen an sich nicht sehr flugfähig sind und in diesen relativ dichten Beständen rasch zu Boden fallen sollten.
Dementsprechend wurden nur relativ wenige Paare von Altbäumen und von ihnen direkt abstammenden Jungpflanzen entdeckt, und kaum größere Verwandtschaftsgruppen ("Geschwister"). Der Vergleich der Krankheitsklassen zwischen diesen Eltern-Nachkommen-Paaren zeigte ein uneinheitliches Bild, es fanden sich keine Anhaltspunkte für eine Häufung von Nachkommen der gesunderen Altbäume. Ein statistischer Test bestätigte das. Möglicherweise waren zu wenige direkte Nachkommen im Datenset, um eine allenfalls schwache genetische Korrelation zu finden.
Krankheitssymptome an einer jungen Esche. Bild: BFW
In einem zweiten Schritt wurde der paarweise Verwandtschaftsgrad aller untersuchten Pflanzen berechnet. Dieser Maßzahl wurde die unterschiedliche Krankheitsanfälligkeit, ebenfalls paarweise verglichen, gegenübergestellt. Auch hier gab sich kein statistisch gesicherter Zusammenhang – die genetische Verwandtschaft hatte in diesem Test keinerlei Einfluss auf die Ausprägung der Krankheits-Symptome.
Vererbung von Resistenzen ist komplex
Die Vererbung etwaiger "Resistenzen" ist deshalb sicher komplex und es ist nicht einfach so, dass gesunde Jungpflanzen hauptsächlich von gesund erscheinenden Altbäumen vor Ort abstammen, oder dass gesund erscheinende Eschen automatisch gesunde Jungpflanzen produzieren. Die Verfrachtung von Samen und auch Pollen der Esche über große Distanzen wurde in der wissenschaftlichen Literatur bereits beschrieben, allerdings eher für offene Landschaften, nicht auch für geschlossene Waldbestände.
Das Projekt "Esche in Not" will die Esche
als Waldbaumart erhalten. Bild: BFW
Es war auch nicht so, dass die "bestandesfremden" Jungpflanzen im Durchschnitt gesünder waren, d.h. eventuell von gesünderen Altbäumen außerhalb der untersuchten Bestände abstammten. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass auch unter den Nachkommen relativ gesunder Eschen unterschiedliche Krankheitsanfälligkeiten auftreten (und umgekehrt); im Durchschnitt sollten sie gesünder sein, aber es sind große Anzahlen von Nachkommen notwendig, um diesen Effekt festzustellen.
Unter diesen Nachkommen muss dann erneut ausgelesen werden, um die gesündesten zu identifizieren. Dieser Ansatz wird im BFW-Projekt "Esche in Not" verfolgt und erfordert erhebliche Forschungsanstrengungen.
Ein "James-Bond-Ansatz"
Kann man diese Erkenntnisse in einfache Empfehlungen für die Praxis umsetzen – etwa im Sinne eines "James-Bond-Ansatzes", also "leben und sterben lassen", d.h. einfach auf die natürliche Selektion unter den Jungpflanzen vertrauen, um zu gesunden Eschenbeständen zu kommen? So einfach dürfte die Sache nicht sein. Wenn einmal ein Großteil der alten Eschen der Krankheit zum Opfer gefallen ist, würde auch der Infektionsdruck nachlassen. Möglicherweise würden dadurch auch weniger resistente Jungpflanzen überleben. Allerdings würde dabei auch ein Großteil der wichtigen genetischen Vielfalt verlorengehen.
In einem Herkunftsversuch in Litauen, wo die Krankheit schon sehr lange wütet, wurden bereits Anhaltspunkte dafür gefunden, dass sich allmählich krankheitsresistentere Typen durchsetzen; allerdings brauchen solche Prozesse in der Evolution einige Generationen. Mit schnellen Erfolgen ist deshalb nicht zu rechnen.
Wie kann die Esche als Baumart erhalten werden? Der Infektionsdruck dürfte eine Rolle beim Krankheitsbefall spielen, er kann durch das regelmäßige Entfernen des Fallaubes, etwa in Gärten, Parks und Alleen, wirksam gesenkt werden. Wenn nichts getan wird, wird die Esche vielleicht einmal nur noch als Solitärbaum zum Beispiel bei Bauerngehöften bewundert werden können, ähnlich wie der Gingko in asisatischen Tempelanlagen überlebt hat; nicht jedoch im Wald. Die laufenden Forschungsprojekte sind ein Versuch, das zu verhindern.
