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Das Muster des Monats, 01/2011

Muster- und Strukturenratebild, Januar 2011

Musterratebild 01/2011

(Zur Auflösung und Erklärung bitte weiterlesen.)

Bei einer Wanderung am Südrand des Höhenzugs Nutscheid, nördlich der Sieg gelegen, fielen uns Anfang April 2010 unweit des Wegs seltsam gestreifte Buchenstämme auf, die wir näher in Augenschein nahmen:

Buche mit Wulstholz

Aus dieser Perspektive ist deutlich ist zu erkennen, dass es sich nicht um Farbstreifen auf der Rinde handelt, sondern um mehr oder weniger regelmäßige Wülste oder Wellen unterhalb der Rinde, die in etwa horizontal verlaufen und auf eine Seite des Stamms beschränkt sind. Die Wellenlänge, also der vertikale Abstand zwischen zwei Streifen, beträgt ungefähr fünf Zentimeter, und das Muster setzt knapp oberhalb des Wurzelbereichs ein:

Buchenstamm mit Größenvergleich

Wir vermuteten, dass es sich um Reaktionen der Laubbäume auf einseitige mechanische Belastungen handelt. Anhand des Sonnenstands und der Uhrzeit (etwa Viertel nach elf) ließ sich ermitteln, dass die waschbrettartige Riffelung sich auf die Ostnordostseite der Buchenstämme beschränkt. Die übrigen Bäume, insbesondere Kiefern, zeigten keine Muster. Der Waldweg quert an dieser Stelle einen Hang, und die Muster weisen ziemlich genau hangaufwärts – auf diesem Übersichtsfoto also ungefähr nach rechts:

Überblick: Wegkehre

Diese Orientierung wird auch auf dem folgenden Porträt eines Buchenstamms knapp oberhalb des Wegs deutlich, der im unteren Bereich zudem gekrümmt ist:

Wulstholz hangaufwärts

Wir wollten herausfinden, ob die Hangrichtung oder ein weniger lokaler Faktor wie die Hauptwindrichtung für das Muster verantwortlich ist, und bogen gespannt um die nächste Wegkehre. Leider wuchsen dort überhaupt keine Buchen, sodass wir die Frage unbeantwortet mit nach Hause nahmen.

Dort stand ich zunächst vor einem ärgerlichen Problem, das vermutlich viele Leserinnen und Leser kennen: Wenn man keine Ahnung hat, wie das Phänomen heißt, das einen interessiert, wird die Suchmaschine zur Sphinx. Ich gab das Googeln auf und schrieb eine Mail an einen ausgewiesenen Experten für die Reaktionen von Bäumen auf mechanische Belastung: Claus Mattheck. Der Professor für Schadenskunde am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) war auf dem Sprung zu einer Konferenz, funkte aber noch rasch: "Wulstholz nach Faserstauchung". Damit konnte ich weiterrecherchieren.

Biegt ein Sturm einen Baumstamm, so wird das Holz an der Windseite einer Zugspannung, an der Windschattenseite hingegen einer Druckspannung unterworfen. Da Holz zwei bis drei Mal zug- als druckfester ist, bricht der Stamm nicht gleichmäßig durch, wenn die Belastung zu groß wird. Vielmehr können die Holzfasern an der konvex gebogenen Luvseite einen Sturm unbeschadet überstehen, während ihre Gegenstücke an der konkav gekrümmten Leeseite bereits einknicken. Es bilden sich feine Stauchlinien; bei noch stärkerer Biegung und Druckbelastung tun sich mehr oder weniger horizontal ausgerichtete Risse im Holz auf. Übersteht der Baum den Sturm, so bilden sich über diesen Wunden in den nächsten Wachstumsperioden Wülste aus besonders stabilem Holz; der Baum repariert sich gewissermaßen selbst. Die Forstwirte sprechen von Überwallung. Die neuen senkrecht orientierten Holzfasern verlaufen wellenförmig, was als "Wimmerwuchs", genauer als "Längswimmerung" bezeichnet wird.

Derartiges Wulstholz kann sowohl bei Nadel- als auch bei Laubbäumen entstehen. Die Zellwände im Xylem, dem Leit- und Stützgewebe, sind dicker als sonst, das Lumen (das Innere der Zellen) hat dafür einen geringeren Durchmesser. In die Zellwände der Holzfasern wird mehr Lignin eingebaut, wodurch das Holz nicht nur dunkler als gewöhnlich ausfällt, sondern auch dichter und belastbarer ist. Für den Forstwirt ist Wulstholz zumindest bei Nadelbäumen ein schlechtes Zeichen, denn zum einen können sich darunter Risse verbergen, die das Holz als Baumaterial unbrauchbar machen, und zum anderen verkrümmen sich Bretter und Balken aus Stämmen, die an einer Seite dichteres Reaktionsholz aufweisen, beim Trocknen. Andererseits wird die dekorative Maserung, die durch einen wellenförmigen Verlauf der Holzfasern in Laubholz entsteht, von Geigenbauern oder Schreinern durchaus geschätzt.

Zwar können auch ein stark asymmetrischer Wuchs und eine einseitige Schneebelastung durch Hanglage zu Faserstauchungen und anschließenden Überwallungen an einer Stammseite führen. Aber die Hauptursache sind Stürme wie Vivian und Wiebke im Frühjahr 1990, Lothar im Dezember 1999 oder Kyrill im Januar 2007. 88,5 Prozent der Bäume, die Kyrill schädigte, waren Fichten; diese sind wegen ihrer flachen Wurzeln bekanntlich nicht besonders standfest. Selbst viele Fichten, die stehen blieben, taugten wegen Faserstauchungen und -brüchen bzw. anschließendem Wimmerwuchs nicht zur Herstellung von Brettern und Kanthölzern.

Auch im Waldgebiet Nutscheid hat Kyrill Verheerungen angerichtet, denen wiederum vor allem die flachwurzelnden, hoch wachsenden Fichten zum Opfer fielen. Könnten die Waschbrettmuster an den Ostnordost-Seiten der Buchenstämme Kyrill geschuldet sein? Dann müsste der Orkan primär aus der Richtung Westsüdwest auf die Buchen geblasen haben. Werfen wir einen Blick in die Windkarten im Archiv von Wetteronline, und zwar für 15.00 Uhr und für 19.00 Uhr am 18. Januar 2007 – in diesem Zeitraum erreichte Kyrill an Rhein und Sieg seinen Höhepunkt. Am frühen Nachmittag blies der Wind hier noch aus Südwest:

alt

Später drehte er auf West:

alt

Zwar kann die regionale Topografie die örtliche Windrichtung beeinflussen, aber da wir uns knapp nördlich des Siegtals befanden, dürften Kyrill auch hier überwiegend aus Südwest geblasen haben. Ob gut drei Jahre (und damit drei Jahresringe) ausreichen, um an windgeschädigten Buchenstämmen einen so ausgeprägten Wimmerwuchs hervorzubringen? Plausibel erscheint es mir – und wenn nicht Kyrill uns diese Waschbrettmuster beschert hat, dann war es vielleicht Lothar.


Quellenvermerk

Wetteronline gestattet die Einbindung einzelner Abbildungen in eigene Analysen.

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