Von Pesach Benson • 22. September 2026
Jerusalem, 22. September 2026 (TPS-IL) – Das Pflanzen von Bäumen zur Wiederherstellung degradierter Flächen oder zur Verbesserung von Ökosystemen führt nicht immer zu einer Zunahme der Vegetation, wie eine neue israelische Studie ergeben hat. Wissenschaftler der Jerusalem Hebräischen Universität haben ein mathematisches Modell entwickelt, das zeigt, wann Bäume das Wachstum von Gräsern fördern können und wann Schatten und Konkurrenz um Ressourcen sie stattdessen unterdrücken können.
Ökologen beobachten seit langem, dass Bäume und Sträucher in trockenen Umgebungen das Wachstum von Gräsern und anderen Pflanzen fördern, sie aber unter feuchteren Bedingungen unterdrücken. Die neue Studie liefert eine quantitative Erklärung dafür, wie sich diese Beziehung ändern kann, mit potenziellen Auswirkungen auf die Aufforstung, die Wiederherstellung von Trockengebieten, das Weidemanagement und die Nutzung von Flächen für Solaranlagen.
Die Studie von Oded Hollander, Dr. Yair Mau und Dr. Niv DeMalach, veröffentlicht in der begutachteten Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences, fasst mehrere konkurrierende Effekte von Bäumen in einem einzigen mathematischen Rahmen zusammen. Das Modell identifiziert Bedingungen, unter denen das Gleichgewicht von Bäumen, die Gräsern nützen, zu einer Konkurrenz mit ihnen verschoben werden kann.
Die Forscher trennten die Effekte von Bäumen in zwei Hauptmechanismen: ihre Kronen und ihre Wurzeln.
Kronen reduzieren die Menge des Sonnenlichts, das die darunter liegenden Pflanzen erreicht, was die Photosynthese einschränken kann. Schatten kann jedoch auch die Temperaturen senken und die Evapotranspiration reduzieren, wodurch Wasser im Boden zurückgehalten wird. Baumwurzeln können mit Gräsern um Wasser konkurrieren, während sie unter trockenen Bedingungen Wasser aus tieferen Bodenschichten durch einen Prozess, der als hydraulische Umverteilung bekannt ist, in flachere Schichten umleiten können.
Wann Bäume helfen
Das Modell zeigte, dass diese gegensätzlichen Effekte je nach Niederschlag und anderen Bedingungen zu unterschiedlichen Ergebnissen führen können. Unter trockenen Bedingungen können wasserbezogene Vorteile die Kosten für reduziertes Sonnenlicht und Konkurrenz um Wasser überwiegen. Mit zunehmendem Niederschlag wird der Vorteil der Wassereinsparung oder -umverteilung jedoch weniger wichtig, während die Effekte von reduziertem Sonnenlicht und Konkurrenz bedeutender werden können.
Allein der Niederschlag bestimmt jedoch nicht, ob Bäume letztendlich Gräsern helfen oder sie unterdrücken werden.
Im Modell tritt der Übergang von Förderung zu Konkurrenz auf, wenn Wasser bei höheren Niederschlagsmengen nicht mehr der einzige limitierende Faktor für das Pflanzenwachstum ist oder wenn die Dichte von verholzten Pflanzen mit dem Niederschlag zunimmt. Im letzteren Fall hat eine höhere Baumdichte stärkere Auswirkungen auf die Vegetation, die unter dem Blätterdach wächst.
Die Forscher sagten, ihr Rahmenwerk helfe zu erklären, warum frühere Feldstudien zu unterschiedlichen Schlussfolgerungen über die Beziehung zwischen verholzten Pflanzen und Gräsern gekommen seien.
„Die verholzte Bedeckung verändert sich aufgrund von Sterblichkeit, Ausbreitung von Sträuchern und Aufforstung schnell und gestaltet die krautigen Gemeinschaften und die Ökosystemfunktion weltweit neu“, schrieben die Forscher.
Das Modell legt nahe, dass die ökologische Wirkung der Hinzufügung von Bäumen von lokalen Bedingungen abhängt und keinem einzelnen Muster folgt. Niederschlag, die Dichte verholzter Pflanzen und die limitierenden Faktoren für das Pflanzenwachstum können alle beeinflussen, ob Bäume Gräser fördern oder mit ihnen konkurrieren.
Die Ergebnisse könnten praktische Auswirkungen auf die Aufforstung, die Wiederherstellung von Trockengebieten und das Weidemanagement haben. Trockengebiete bedecken etwa 40 % der Landoberfläche der Erde, und ihre krautige Vegetation liefert wichtige Nahrung für Nutztiere und unterstützt die Artenvielfalt.
Der Rahmen könnte auch auf Situationen angewendet werden, in denen Vegetation durch andere Strukturen als Bäume beschattet wird. Da das Modell untersucht, wie reduziertes Sonnenlicht das Pflanzenwachstum neben Veränderungen der Wasserverfügbarkeit beeinflusst, könnte es potenziell zur Untersuchung von Vegetation unter beschatteten Berghängen, Gebäuden oder Solarmodulen verwendet werden.
Dies könnte für Agri-Photovoltaik-Systeme relevant sein, die Landwirtschaft oder Weidewirtschaft mit der Produktion von Solarenergie kombinieren. Die Studie testet jedoch keine Solarmodule direkt; die Verbindung ist eine Erweiterung der Behandlung von Beschattung durch das Modell und keine Erkenntnis aus einem Solarmodul-Experiment.