Familienprägung zeigt beckenweite Muster der Embolieresistenz im Amazonaswald

Warum die verborgene Leitungsstruktur des Amazonas wichtig ist

Der Amazonas-Regenwald hilft, das Klima der Erde zu regulieren: Er speichert enorme Mengen Kohlenstoff und recycelt Feuchtigkeit in die Atmosphäre. Doch mit zunehmender Häufigkeit von Hitzewellen und Dürren fragen sich Wissenschaftler, wie lange seine Bäume dem Wassermangel noch standhalten können. Diese Studie blickt in die verborgene Leitungsstruktur der Bäume, um eine drängende Frage zu klären: Welche Regionen des Amazonas sind am stärksten von hydraulischem Versagen bedroht — jener internen Schädigung, die Bäume während schwerer Dürren töten kann?

Wie Bäume Wasser transportieren — und wie das scheitern kann

Bäume ziehen Wasser aus dem Boden bis zu ihren Blättern durch schmale Röhren im Holz, ein System, das als Xylem bekannt ist. Während Dürren wird die Spannung in dieser Wassersäule extrem. Wird sie zu hoch, bilden sich Luftblasen, die die Röhren blockieren — ein Prozess, der als Embolie bezeichnet wird und den Wasserfluss dauerhaft unterbrechen kann. Die Forschenden verwenden eine Messgröße namens Ψ50: die Wasserspannung, bei der ein Baum die Hälfte seiner Transportkapazität verloren hat. Je negativer dieser Wert, desto widerstandsfähiger ist ein Baum gegen Embolie — und desto wahrscheinlicher übersteht er starke Trockenperioden.

Dürretoleranz aus dem Stammbaum ablesen

Ψ50 direkt zu messen ist zeitaufwändig und technisch anspruchsvoll, weshalb nur ein kleiner Bruchteil der Amazonasbaumarten getestet wurde. Botaniker wissen jedoch viel darüber, welche Arten wo vorkommen und wie sie evolutionär verwandt sind. Das Team kombinierte eine große Datenbank hydraulischer Merkmale mit einem modernen Stammbaum der amazonischen Baumgattungen, um zu prüfen, ob Embolieresistenz bei verwandten Gruppen ähnlich ist. Sie fanden einen klaren, wenn auch nicht perfekten „Familienabdruck“: eng verwandte Gattungen und insbesondere Familien teilen ähnliche Dürreresistenz. Das bedeutet, dass das Wissen darüber, welche Familien einen Wald dominieren, hilft, seine Anfälligkeit für hydraulisches Versagen vorherzusagen, auch ohne jede Art einzeln zu messen.

Die herausragenden Überlebenskünstler: die Bohnenfamilie und Verwandte

Unter den großen Amazonasbaumfamilien stach eine Gruppe besonders hervor: Fabaceae, die Hülsenfrüchtler oder Bohnenfamilie. Im Mittel konnte ihr Holz deutlich höhere Wasserspannungen aushalten, bevor Embolien auftraten, was sie zu den dürreresistentesten Bäumen des Beckens macht. Dieses Muster zeigte sich in verschiedenen Klimazonen — von stets feuchten Wäldern bis zu Gebieten mit ausgeprägter Trockenzeit — und hielt sogar, wenn die Autorinnen und Autoren Fabaceae mit anderen Familien in globalen Datensätzen verglichen. Andere Familien, etwa Myristicaceae und Euphorbiaceae, wiesen typischerweise deutlich geringere Resistenz auf. Interessanterweise war diese Robustheit eine breite Eigenschaft der Fabaceae und nicht an eine bestimmte Untergruppe, Blattform oder an die Fähigkeit zur Stickstofffixierung gebunden.

Verwundbarkeit über das gesamte Amazonasgebiet kartieren

Um diese Erkenntnisse auf Familienebene in ein großräumiges Gesamtbild zu überführen, kombinierten die Autoren Ψ50-Messungen mit Bauminventardaten aus 448 Waldparzellen in ganz Amazonien. Für jede Parzelle schätzten sie ein gemeinschaftliches Ψ50, indem sie den Merkmalwert jeder Art nach dem Raumgewicht ihrer Stämme gewichteteten. Wo keine direkten Messungen vorlagen, füllten sie Lücken mit Mittelwerten aus Gattung oder Familie und stützten sich dabei auf das entdeckte phylogenetische Signal. Die räumliche Interpolation dieser Werte über das Becken zeigte ein auffälliges Muster: Wälder auf den brasilianischen und guianischen Schildgebieten, in denen Fabaceae besonders häufig sind, besitzen meist sehr embolieresistente Baumgemeinschaften. Im Gegensatz dazu erscheinen viele Wälder im westlichen Amazonas deutlich verwundbarer, mit schwächerer Holzresistenz, obwohl diese Regionen für ihren Artenreichtum bekannt sind.

Was das für die Zukunft des Waldes bedeutet

Für Nichtfachleute ist die Botschaft der Studie zugleich hoffnungsvoll und ernüchternd. Nicht alle Amazonasbäume sind gleichermaßen fragil: Einige Familien, besonders die Leguminosen, besitzen Holz, das gegenüber den inneren „Luftschlössern“, die Dürre erzeugt, bemerkenswert widerstandsfähig ist. Wo diese Familien dominieren, könnten Wälder intensive Wasserstressphasen besser überstehen. Gleichzeitig bestehen große Flächen — vor allem im westlichen Becken — aus Abstammungslinien, deren Leitungsstruktur leichter geschädigt wird. Da der Klimawandel zu heißeren, trockeneren Bedingungen und häufigeren extremen Dürren führt, könnten diese verwundbaren Regionen stärkere Veränderungen in Baumgemeinschaften und Verluste an Biodiversität erleben. Die Arbeit zeigt: Wer die „Familien“ der Bäume kennt und versteht, wie ihr Holz funktioniert, kann kartieren, welche Teile des Amazonas am stärksten gefährdet sind — und liefert so Entscheidungsträgern ein klareres Bild davon, wo Schutz und Klimaschutz am dringendsten nötig sind.

Zitation: Tavares, J.V., Gloor, E., Silva, T.S.F. et al. Family imprint reveals basin-wide patterns of Amazon forest embolism resistance. Nat Commun 17, 2073 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-69892-1

Schlüsselwörter: Regenwald des Amazonas, Dürre, Baumhydraulik, Embolieresistenz, Waldresilienz