Wie Hitze und Dürre Pflanzenblätter töten

Wenn ein Mensch zu lange hohes Fieber hat, stirbt er. Dasselbe gilt für eine Pflanze, die während einer Hitzewelle stundenlang 40 Grad Celsius oder noch höheren Temperaturen ausgesetzt ist, erklärte Gilbert Neuner vom Institut für Botanik der Universität Innsbruck der APA: Wassermangel verschärft das Problem, weil Gewächse sich dann nicht mehr durch Schwitzen (Transpiration) abkühlen können. So wird durch Hitze und Dürre ihre natürliche Klimaregulation zerstört.

Das führt schließlich dazu, dass die Eiweißstoffe in ihren Blättern denaturieren (gerinnen), so wie Eiweiß beim Braten in einer Pfanne fest und weiß wird, so Neuner in einer Aussendung des Österreichischen Wissenschaftsfonds (FWF), der seine Forschung finanziell unterstützt. Auch eine schützende Wachsschicht namens „Kutikula“ auf den Blättern schmilzt dann. „Je heißer es wird, umso löchriger wird sie“, so der Experte. Dadurch nimmt der Wasserverlust stark zu, was für eine Pflanze bei Trockenheit fatal ist.

Pflanzen weltweit mit einheitlicher Höchsttemperaturen-Toleranz

Kurze Zeit, also eine halbe Stunde, halten fast alle Pflanzen 44 bis 55 Grad Celsius Umgebungstemperatur aus, wie Neuner in Laborexperimenten herausfand. Das gilt für an Kälte angepasste Alpenblumen genauso wie für wärmeliebende Tropenpflanzen: „Nur Wasserpflanzen sind etwas temperaturempfindlicher, während einzelne Wüstenpflanzen mehr aushalten“ - nämlich bis zu 66 Grad Celsius.

„Durch die Klimakrise werden die Hitzeperioden zusehends länger, und die schädlichen (Hitze-)Dosen für die Pflanzen entsprechend größer“

Gilbert Neuner, Institut für Botanik der Universität Innsbruck

Je länger Pflanzen zum Schwitzen gebracht werden, umso weniger hoch müssen die Temperaturen sein, um Schäden hervorzurufen: „Ein Blatt hielt (in Laborversuchen, Anm.) 45 Grad Celsius meist gut aus, wenn die Hitze in einer halben Stunde vorbei war“, so der Botaniker: „Dauerte die Hitze vier Stunden an, sahen wir Schäden schon bei 40 Grad Celsius.“ Das sind Werte, die in diesem Sommer in Österreich teils erreicht wurden. Extremtemperaturen von 50 Grad Celsius würden wiederum schon in wenigen Minuten Wirkung zeigen. Wie bei den Höchsttemperaturen gibt es bei der Temperatur-Zeit-Beziehung keinen Unterschied zwischen Pflanzen im gemäßigten Österreich und den heißen Tropen.

„Durch die Klimakrise werden die Hitzeperioden zusehends länger, und die schädlichen (Hitze-)Dosen für die Pflanzen entsprechend größer“, erklärte Neuner. Der Sicherheitsspielraum (Safety Margin) für die Flora sei nicht mehr besonders groß. Vor allem, weil die ansonsten sehr anpassungsfähigen Gewächse offensichtlich physiologisch (von der natürlichen Beschaffenheit her, Anm.) an eine weltweit einheitliche Temperaturobergrenze stoßen.