Eigentlich ist die Sache klar: Fotosynthese braucht Licht, damit sie funktioniert – also sollte man annehmen, dass Bäume vor allem wachsen und neue Zellen bilden, wenn die Sonne scheint.

Doch dem ist ganz und gar nicht so, wie Wissenschaftler um den Schweizer Ökophysiologen Roman Zweifel im Fachmagazin «New Phytologist» berichten. Anders als vermutet, wächst der Stamm von Bäumen demnach vor allem am späten Abend oder in den frühen Morgenstunden von zwei bis sechs Uhr. Tagsüber findet dagegen kaum nennenswertes Wachstum statt.

Höhere Luftfeuchtigkeit in der Nacht

Für diese Erkenntnis vermassen die Forscher unter Leitung der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) acht Jahre lang 170 Buchen, Fichten und andere häufige Arten in Schweizer Wäldern. Die Daten stammen aus dem Netzwerk «Treenet», in dem Messwerte etlicher mit Sensoren bestückter Bäume einlaufen. Boden- und Luftfeuchtigkeit werden erfasst, zugleich messen sogenannte Dendrometer das Stammwachstum bis auf Bruchteile von Mikrometern genau.

Dass der überwiegende Teil dieses Wachstums nachts erfolgt, hängt laut den Biologen vor allem mit der höheren Luftfeuchtigkeit in den dunklen Stunden zusammen. Denn damit sich die Zellen in Holz und Rinde teilen können, brauchen sie Wasser. Das ist aber vor allem an sonnigen Tagen knapp: Wenn es heiss und trocken ist, kühlen sich Bäume ähnlich wie Menschen durch Transpiration, nur schwitzen sie das Wasser nicht über die Haut, sondern über ihre Blätter aus. Über die Wurzeln saugt der Baum dafür kontinuierlich neues Wasser nach oben. «Sobald die Luft zu trocken wird, ist der Baum nicht mehr in der Lage, so viel Wasser über die Wurzeln aufzunehmen, wie er oben verliert», sagt Roman Zweifel, der Erstautor der Studie.

«Es gibt für den Baum keinen Grund, am Tag wachsen zu müssen.»

Roman Zweifel, Ökophysiologe am Forschungsinstitut WSL in Birmensdorf

Das muss nicht unbedingt schlecht für den Baum sein. «Es gibt für den Baum keinen Grund, am Tag wachsen zu müssen», sagt Zweifel. Zwar bilden Bäume die zum Wachsen nötigen Kohlenhydrate tagsüber durch Fotosynthese in den Blättern. Der Transport dieser Stoffe von der Baumkrone in den Stamm kann einige Stunden dauern. Bis dahin ist es kühler geworden, und die Bedingungen für die Zellteilung haben sich gebessert. «Das ist ein gutes System», sagt Zweifel. Überraschenderweise wuchsen die Bäume sogar in mässig trockenen Böden, sofern die Luft ausreichend feucht war. Umgekehrt blieb das Wachstum gering, wenn der Boden feucht, die Luft aber zu trocken war. Eine gewisse Feuchtigkeit in der Erde ist jedoch unentbehrlich.

Die Studie könnte auch für die Abschätzung wichtig sein, wie der Klimawandel das Wachstum von Wäldern beeinflusst. Bisherige Modelle nutzen vor allem Jahresmittelwerte, ohne auf die tageszeitlichen Schwankungen einzugehen. Diese könnten aber entscheidend sein, um zu verstehen, wie Wälder unter zunehmend trockeneren Bedingungen Kohlenstoff speichern und somit die Erderwärmung bremsen.

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