‘Mutterbäume’ sind intelligent: Sie lernen und erinnern sich

Nur wenige Forscher hatten den Einfluss der Popkultur von Suzanne Simard. Die Ökologin der University of British Columbia war das Vorbild für Patricia Westerford, eine umstrittene Baumwissenschaftlerin in Richard Powers ‘mit dem Pulitzer-Preis 2019 ausgezeichnetem Roman Der OverstorY.. Simards Arbeit inspirierte auch James Camerons Vision des gottähnlichen „Baum der Seelen“ in seinem Kassenschlager von 2009 Benutzerbild. Und ihre Forschung wurde im Sachbuch-Bestseller 2016 des deutschen Försters Peter Wohlleben prominent vorgestellt Das verborgene Leben der Bäume.

Was die Fantasie der Öffentlichkeit erregte, war Simards Erkenntnis, dass Bäume soziale Wesen sind, die Nährstoffe austauschen, sich gegenseitig helfen und über Insektenschädlinge und andere Umweltbedrohungen kommunizieren.

Frühere Ökologen hatten sich auf das konzentriert, was oberirdisch geschieht, aber Simard verwendete radioaktive Kohlenstoffisotope, um zu verfolgen, wie Bäume Ressourcen und Informationen über ein eng miteinander verbundenes Netzwerk von Mykorrhizapilzen, die die Wurzeln der Bäume besiedeln, miteinander teilen. In neueren Arbeiten hat sie Beweise dafür gefunden, dass Bäume ihre eigenen Verwandten erkennen und sie mit dem Löwenanteil ihres Kopfgeldes begünstigen, insbesondere wenn die Setzlinge am anfälligsten sind.

Simards erstes Buch, Den Mutterbaum finden: Die Weisheit des Waldes entdecken, wurde diese Woche von Knopf veröffentlicht. Darin argumentiert sie, dass Wälder keine Ansammlungen isolierter Organismen sind, sondern Netze sich ständig weiterentwickelnder Beziehungen. Die Menschen entwirren diese Netze seit Jahren durch zerstörerische Praktiken wie Kahlschlag und Brandbekämpfung. Jetzt bewirkt sie, dass der Klimawandel schneller voranschreitet, als sich Bäume anpassen können, was zum Absterben von Arten und zu einem starken Anstieg des Befalls durch Schädlinge wie Borkenkäfer führt, die Wälder im gesamten Westen Nordamerikas verwüstet haben.

Laut Simard können die Menschen viele Maßnahmen ergreifen, um den Wäldern – der weltweit größten terrestrischen Kohlenstoffsenke – zu helfen, sich zu erholen und damit die globale Erwärmung zu verlangsamen. Zu ihren unkonventionellsten Ideen gehört die zentrale Rolle, die die alten Riesen, die sie „Mutterbäume“ nennt, im Ökosystem spielen, und unser Bedürfnis, sie eifrig zu schützen.

[An edited transcript of the interview follows.]

Bildnachweis: Knopf

Die Leute mögen überrascht sein, dass Sie in einer Holzfällerfamilie aufgewachsen sind – nicht gerade eine Gruppe von Baumhütern. Wie hat Sie Ihre Kindheit im ländlichen Britisch-Kolumbien auf das Leben als Wissenschaftler vorbereitet?

Wenn Sie wie ich als Kind Zeit im Wald verbringen, wissen Sie, dass alles miteinander verflochten und überlappend ist und die Dinge direkt nebeneinander wachsen. Für mich war es immer dieser unglaublich vernetzte Ort, obwohl ich das als Kind nicht hätte artikulieren können.

In British Columbia opfern Holzfäller heute Birken und Laubbäume, die sie als Konkurrenz um Sonne und Nährstoffe mit den Tannen ansehen, die sie ernten. Als junger Baumwissenschaftler der Regierung haben Sie festgestellt, dass die Birken tatsächlich die Tannensämlinge fütterten und sie am Leben hielten.

Das stimmt. Ich wurde geschickt, um herauszufinden, warum es einigen Tannen in den Baumplantagen nicht so gut ging wie den gesunden jungen Tannen im natürlichen Wald. Eine Sache, die wir gefunden haben, ist, dass im natürlichen Wald, je mehr die Birken die Douglasien-Sämlinge beschatteten, desto mehr Kohlenstoff in Form von photosynthetischen Zuckern die Birken ihnen über das unterirdische Mykorrhizennetzwerk zur Verfügung stellten.

Birken sind auch voller Stickstoff, der wiederum Bakterien unterstützt, die die gesamte Arbeit des Nährstoffkreislaufs erledigen und Antibiotika und andere Chemikalien im Boden erzeugen, die Krankheitserregern entgegenwirken und zur Schaffung eines ausgewogenen Ökosystems beitragen.

Aber stellen die Bodenbakterien nicht die Antibiotika für sich selbst her, nicht für die Bäume? Woher wissen wir, dass sie den Bäumen helfen?

Birke versorgt den Boden mit Kohlenstoff und Stickstoff, der von den Wurzeln und Mykorrhizen abgesondert wird, und dies liefert Energie für das Wachstum von Bakterien im Boden. Eine Bakterienart, die in der Rhizosphäre von Birkenwurzeln wächst, ist eine fluoreszierende Pseudomonade. Ich führte Laboruntersuchungen durch, um zu zeigen, dass dieses Bakterium mit plattiert ist Armillaria ostoyae, ein pathogener Pilz, der Tannen und in geringerem Maße Birken befällt, hemmt das Wachstum des Pilzes.

Sie fanden auch heraus, dass Birken Tannen im Sommer über die Mykorrhizennetzwerke Zucker geben und dass Tannen den Gefallen erwidern, indem sie im Frühjahr und Herbst Nahrung an Birken senden, wenn die Birken keine Blätter haben.

Ist das nicht cool? Einige Wissenschaftler hatten Probleme damit: Warum sollte ein Baum photosynthetischen Zucker an eine andere Art senden? Und für mich war das so offensichtlich. Sie alle helfen sich gegenseitig dabei, eine gesunde Gemeinschaft zu schaffen, die allen zugute kommt.

Wollen Sie damit sagen, dass Waldgemeinschaften in gewisser Hinsicht egalitärer und effizienter sind als unsere eigene Gesellschaft? Irgendwelche Lektionen hier?

Richtig, sie fördern die Vielfalt. Studien zeigen, dass Biodiversität zu Stabilität führt – sie führt zu Resilienz und es ist leicht zu verstehen, warum. Arten arbeiten zusammen. Es ist ein synergistisches System. Eine Pflanze hat eine hohe Photosynthesekapazität und treibt all diese Bodenbakterien an, die Stickstoff binden. Dann gibt es diese andere tief verwurzelte Pflanze, die hinuntergeht und Wasser aufbringt, das sie mit der Stickstofffixieranlage teilt, weil diese Stickstoffanlage viel Wasser benötigt, um ihre Aktivitäten auszuführen. So plötzlich steigt die gesamte Produktivität des Ökosystems.

Weil sich die Arten gegenseitig helfen?

Ja, dies ist ein so wichtiges Konzept, dass wir alle etwas darüber lernen und es annehmen müssen. Es ist eines, das uns ausgewichen ist.

Zusammenarbeit ist also ebenso wichtig, wenn nicht sogar wichtiger als der Wettbewerb. Müssen wir unsere Ansichten über die Funktionsweise der Natur überarbeiten?

Ich denke wir tun es. [Charles] Darwin verstand auch die Bedeutung der Zusammenarbeit. Er wusste, dass Pflanzen in Gemeinschaften zusammen lebten, und schrieb darüber. Es ist nur so, dass es nie die gleiche Traktion wie seine auf natürlicher Auswahl basierende, auf Wettbewerb basierende Theorie hat.

Heutzutage betrachten wir Dinge wie das menschliche Genom und stellen fest, dass ein Großteil unserer DNA viralen oder bakteriellen Ursprungs ist. Wir wissen jetzt, dass wir selbst Konsortien von Arten sind, die sich zusammen entwickelt haben. Es wird immer mehr zum Mainstream, so zu denken. Ebenso sind Wälder Multispezies-Organisationen. Die Kulturen der Aborigines wussten um diese Verknüpfungen und Interaktionen und wie hoch entwickelt sie waren. Menschen hatten diesen reduktionistischen Ansatz nicht immer. Es ist eine Entwicklung der westlichen Wissenschaft, die uns dazu geführt hat.

Meinen Sie damit, dass sich die westliche Wissenschaft zu sehr auf den einzelnen Organismus und nicht genug auf das Funktionieren der größeren Gemeinschaft konzentriert hat?

Ja, aber ich denke auch, dass die Wissenschaft Fortschritte gemacht hat. Wir haben ganz einfach angefangen: Wir haben uns einzelne Organismen angesehen, dann haben wir uns einzelne Arten angesehen, dann haben wir uns mit Artengemeinschaften und dann mit Ökosystemen und dann mit noch höheren Organisationsebenen befasst. Die westliche Wissenschaft ist also vom Einfachen zum Komplexen übergegangen. Es hat sich natürlich geändert, da wir selbst anspruchsvoller geworden sind. Es ist ganzheitlicher geworden.

Ihre Verwendung des Wortes „intelligent“ zur Beschreibung von Bäumen ist umstritten. Aber es scheint, als würden Sie eine noch radikalere Behauptung aufstellen – dass es im gesamten Ökosystem eine „Intelligenz“ gibt.

Sie haben das Wort “umstritten” verwendet. Das kommt von mir, wenn ich einen menschlichen Begriff benutze, um ein hochentwickeltes System zu beschreiben, das funktioniert und tatsächlich Strukturen aufweist, die unserem Gehirn sehr ähnlich sind. Sie sind keine Gehirne, aber sie haben alle Eigenschaften der Intelligenz: das Verhalten, die Reaktionen, die Wahrnehmungen, das Lernen, die Archivierung des Gedächtnisses. Und was über diese Netzwerke gesendet wird, sind [chemicals] wie Glutamat, eine Aminosäure, die auch als Neurotransmitter in unserem Gehirn dient. Ich nenne das System „intelligent“, weil es das analogste Wort ist, das ich in der englischen Sprache finden kann, um zu beschreiben, was ich sehe.

Einige Leute fordern Ihre Verwendung von Wörtern wie “Erinnerung” heraus. Welche Beweise haben wir dafür, dass Bäume sich tatsächlich „erinnern“, was mit ihnen passiert ist?

Die Erinnerung an vergangene Ereignisse ist in den Baumringen und in der DNA der Samen gespeichert. Die Breite und Dichte der Baumringe sowie die natürliche Häufigkeit bestimmter Isotope erinnern an die Wachstumsbedingungen der vergangenen Jahre, z. B. ob es ein nasses oder trockenes Jahr war oder ob es in der Nähe Bäume gab oder ob sie vorhanden waren war umgepustet und hatte mehr Platz geschaffen, damit die Bäume schneller wachsen konnten. In den Samen entwickelt sich die DNA sowohl durch Mutationen als auch durch Epigenetik, was genetische Anpassungen an sich ändernde Umweltbedingungen widerspiegelt.

Sie schreiben in das Buch: “Ich hatte so viel mehr gelernt, indem ich zugehört habe, anstatt meinen Willen aufzuzwingen und Antworten zu fordern.” Kannst du darüber reden?

Als Wissenschaftler werden wir sehr stark ausgebildet. Es kann ziemlich starr sein. Es gibt sehr starre Versuchspläne. Ich konnte nicht einfach Dinge beobachten – sie würden meine Arbeit nicht veröffentlichen. Ich musste diese experimentellen Designs verwenden – und das tat ich auch. Aber meine Beobachtungen waren mir immer so wichtig, wenn ich die Fragen stellte, die ich stellte. Sie kamen immer davon, wie ich aufgewachsen bin, wie ich den Wald gesehen habe, was ich beobachtet habe.

Ihre neuesten Forschungsanstrengungen heißen Mother Tree Project. Was sind “Mutterbäume”?

Mutterbäume sind die größten und ältesten Bäume im Wald. Sie sind der Klebstoff, der den Wald zusammenhält. Sie haben die Gene aus früheren Klimazonen; Sie sind die Heimat so vieler Kreaturen, so viel Artenvielfalt. Durch ihre enorme Photosynthesekapazität versorgen sie das gesamte Bodennetz des Lebens mit Nahrung. Sie halten Kohlenstoff im Boden und über der Erde und lassen das Wasser fließen. Diese alten Bäume helfen dem Wald, sich von Störungen zu erholen. Wir können es uns nicht leisten, sie zu verlieren.

Das Mother Tree Project versucht, diese Konzepte in realen Wäldern anzuwenden, damit wir beginnen können, Wälder auf Resilienz, Biodiversität und Gesundheit zu bewirtschaften, und erkennen, dass wir sie tatsächlich an den Rand des Zusammenbruchs mit dem Klimawandel und der Überernte gebracht haben. Wir arbeiten derzeit in neun Wäldern, die sich über einen Bereich von 900 Kilometern von der Grenze zwischen den USA und Kanada bis nach Fort St. James erstrecken, das sich etwa auf halber Höhe von British Columbia befindet.

Patricia Westerford, die Figur in Die Geschichte Wer von dir inspiriert wurde, wird manchmal verzweifelt. Werden Sie auch manchmal entmutigt?

Natürlich tue ich das. Aber ich habe keine Zeit, mich entmutigen zu lassen. Als ich anfing, diese Waldsysteme zu studieren, stellte ich fest, dass sie sich aufgrund ihrer Organisation sehr schnell erholen können. Sie können sie bis zum Zusammenbruch bringen, aber sie haben eine enorme Pufferkapazität. Ich meine, die Natur ist brillant, oder?

Aber der Unterschied im Moment ist, dass wir mit dem Klimawandel der Natur ein bisschen helfen müssen. Wir müssen sicherstellen, dass die Mutterbäume da sind, um der nächsten Generation zu helfen, nach vorne zu kommen. Wir müssen einige Genotypen, die an ein wärmeres Klima angepasst sind, in Wälder im Norden oder in höheren Lagen verschieben, die sich schnell erwärmen. Die Geschwindigkeit des Klimawandels ist weitaus schneller als die Geschwindigkeit, mit der Bäume selbstständig wandern oder sich anpassen können.

Besteht nicht das Risiko, Saatgut von einem integrierten Ökosystem in ein anderes zu verlagern?

Obwohl die Regeneration von lokal angepasstem Saatgut am besten ist, haben wir das Klima so schnell verändert, dass Wälder Hilfe benötigen, um zu überleben und sich zu vermehren. Wir müssen bei der Migration von Samen helfen, die bereits aus wärmeren Klimazonen stammen. Wir müssen aktive Agenten des Wandels werden – produktive Agenten statt Ausbeuter.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.