„There were giants in the earth!“

Forschung am Limit: Mammutbäume zählen zu den eindrucksvollsten Bäumen. Wir kennen drei Arten: den Riesenmammutbaum (Sequoiadendron giganteum), den Küstenmammutbaum (Sequoia sempervirens) und den Urweltmammutbaum (Metasequoia glyptostroboides). Entgegen der Vermutung ihrer deutschen Namen handelt es sich um drei verschiedene Pflanzengattungen. Über alle drei Baumarten gibt es zwar viele spektakuläre Berichte, doch unser Wissen über sie ist noch sehr lückenhaft. Der amerikanische Wissenschaftler Steve Sillet will diese Lücken schließen: mit Mut, Leidenschaft und einer exzellenten Baumklettertechnik.

Die Riesenmammutbäume stammen von den Westhängen der Sierra Nevada in Kalifornien und gelten als die größten Lebewesen der Erde. Sie haben eine sehr dicke, faserige Rinde. Ein perfekter Schutz gegen die typischen kalifornischen Sommerwaldbrände: Ihre Zapfen öffnen sich erst nach einem Brand, was den Samen ideale Bedingungen sichert: ein nährstoffreicher Ascheboden ohne lästige Konkurrenz. Riesenmammutbäume können wahrscheinlich älter als 3000 Jahre werden. Ihr potentielles Gewicht liegt bei über 2000 Tonnen.

Heimat der Küstenmammutbäume ist die Pazifikküste Kaliforniens. Sie werden wohl nicht ganz so alt wie die Riesen aus der Sierra Nevada. Man schätzt ihre Lebenszeit im Schnitt auf „nur“ ca. 1500 bis 2000. In der Regel haben sie auch einen geringeren Stammdurchmesser. Die derzeit existierenden Küstenmammutbäume sind höher als die Riesenmammutbäume.

Der wahrscheinlich höchste Baum der Erde ist ein Küstenmammutbaum und heißt Helios. Er wurde im Sommer 2006 entdeckt und vermessen: 115,5 Meter hoch mit geschätzten 520 Kubikmeter Holz. Er überragt den Stratosphere Giant, der bis dahin als höchster Baum galt, um drei Meter. Man weiß zwar, welcher Baum der höchste ist, zumindest so lange, bis man einen noch höheren entdeckt, aber welche Baumart am höchsten wächst, ist nicht bekannt. Ende des 19. Jahrhunderts wurde sowohl von Douglasien als auch von Riesen-Eukalyptusbäumen berichtet, die höher waren als 120 Meter. Ob Douglasie, Redwood oder Eukalyptus, noch weiß man nicht alles. Viele „Wahrheiten für die Ewigkeit“ sind lediglich aktuelle Zustandsberichte.

Seit der Besiedelung der amerikanischen Westküste begann im 18. Jahrhundert das hemmungslose Abholzen der Riesen. Das 1776 gegründete San Francisco wurde mit ihrem Holz erbaut. Heute existieren nur noch etwa drei bis fünf Prozent der ursprünglichen Wälder, wovon Teile zu Naturschutzgebieten erklärt wurden.* Seit vielen Jahrzehnten verfallen Besucher in ungläubiges Staunen ob der Macht und Pracht der geretteten „Redwood-Kathedralen“, die ihre Kronen oft erst in einer Höhe von über 70 Metern ausbreiten. Genau aus diesem Grund wusste man auch lange nur wenig über die Ökologie in den Kronen der Baumriesen.

Erst seit knapp 15 Jahren befasst sich ein Team um den Botaniker Steve C. Sillet mit der Erforschung der Baumkronen. Sillett ist Professor an der Fakultät für Forestry and Wildland Resources der Humboldt State University und erforscht sowohl die Ökologie der Riesenbäume als auch die des Waldbestandes, den sie sich erschaffen und in dem sie gedeihen.

1987 machten sich der damals 19-jährige Steve Sillet, sein Bruder und ein weiterer Student auf die Suche nach den Küstenmammutbäumen. Als sie vor, beziehungsweise unter den Titanen standen, waren sie begeistert. Noch nie zuvor hatten sie so hohe Bäume gesehen! In seinem jugendlichen Leichtsinn erkletterte Sillet ohne jedes Hilfsmittel einen 90 Meter hohen Titanen, indem er in einem waghalsigen Manöver freihändig von einem kleineren Baum in die Krone des Riesen hinübersprang. Auf diese Weise kletterte er dann bis in die Spitze – auf 90 Meter. Das Gefühl, das er dabei verspürte, war so beeindruckend, dass er fortan sein Biologie-Studium vermehrt auf diese Bäume ausrichtete. Er lernte Baumforscher und deren Klettertechnik kennen, verfeinerte die Klettermethoden und wurde immer bekannter. Schnell bekam er auch Kontakt zur Baumkletter-Szene und machte sich die Baumklettertechnik ebenfalls zu eigen.

Die Ökologie der Baumkronen dieser Riesenbäume hat ihn voll in seinen Bann gezogen. Zahlreiche Expeditionen und Forschungsprojekte hat er seither durchgeführt. Man könnte meinen, dass aufgrund der geringen Zahl an verbliebenen Mammutbäumen die Höhen und Standorte aller Bäume bekannt sein sollten. Doch weit gefehlt. Die Urwälder in Kalifornien sind sehr schlecht zugänglich und die Höhe der Bäume im dichten Wald nur schwer abschätzbar. So kann man sich auch heute immer noch nicht sicher sein, tatsächlich den höchsten Baum der Erde gefunden zu haben.

Kaum jemand dürfte mehr Mammutbäume erklettert haben als Steve Sillet. Kein Wunder, dass er ein wahrer Meister der Aufstiegstechniken ist. Über den 50 Meter Footlock-Event beim Freeworker-Jubiläum im Herbst 2009 hätte er wahrscheinlich geschmunzelt, ist doch der erste brauchbare Ast bei seinen Riesen oft erst in 60 oder 70 Meter Höhe zu finden. Von Hand lässt sich da keine Wurfleine installieren und auch mit der BigShot kommt man nicht weiter. Ohne Armbrust geht gar nichts. Und ungefährlich ist das obendrein auch nicht, denn eine Überprüfung des Ankerpunktes ist kaum möglich. Reiterate können leicht ausbrechen. Und selbst wenn nur ein relativ kleiner Ast aufgrund von Seilreibung ausbricht, kann er großes Unheil anrichten. Ein Fall aus 50 bis 100 Metern Höhe macht einen Ast zum tödlichen Geschoss. Sillet hat in dieser Hinsicht schon sehr viel erlebt und überlebt.

Wenn der erste Kletterer aufgestiegen ist, meistens übernimmt Sillet bei seinen Expeditionen und Forschungen diese Aufgabe, wird das Aufstiegsseil für die Folgenden gut gesichert an einem Ast installiert. Für die Arbeiten im Kronenbereich werden dann die üblichen Baumklettertechniken am umlaufenden Doppelseil verwendet. Das System mit einem stehenden Aufstiegsseil und dem umlaufenden Doppelseil für die Arbeit in der Baumkrone ist inzwischen fast überall auf der Welt in der Baumpflege üblich. Auch der Kambiumschoner ist bei den Forschern Standard, denn bei allem Forscherdrang möchte Steve Sillet wenig Schaden an den Bäumen anrichten. Diesen Respekt vor den Bäumen hat er sich trotz aller Routine erhalten.

Aufgrund der großen Astabstände verwendet Steve Sillet ein etwa 20 Meter langes Seil, das er Motion-Lanyard oder auch Spinnenseil nennt. Anfänglich hat er am linken und rechten Ende jeweils einen Blake-Knoten gesetzt, um so im Wechsel beide Enden für ein gesichertes Aufsteigen nutzen zu können. Inzwischen verwendet er zwei umgebaute Spiderjacks, denen er die Daumenbremse entfernt und mit Positionerwirbel versehen hat. Steve nennet diese Wechseltechnik nicht ohne Augenzwinkern die „Spiderman-Technik“.  Auch kann er sich mit zwei Ankerpunkten beliebig im Luftraum positionieren, was sich beim Gewinnen von Blattproben oft als nützlich erweist. Er nennt diese Technik „Skywalking“, weil man sich durch Verkürzen und Verlängern der linken und rechten Seilseite scheinbar völlig frei in der Luft bewegt.

In der Münchner Baumkletterschule wurde diese Technik früher in abgewandelter Form ebenfalls unterrichtet. Zum einen konnte man die damals verwendete Sechs-Meter-Kurzsicherung mit dem symmetrischen Prusik beidseitig verwenden, und zum anderen ist es mittels dieser Sechs‑Meter‑Kurzsicherung und dem Hauptkletterseil einfach, sich über zwei Ankerpunkte in der Luft zu positionieren. In großen Bäumen setzen viele Kletterer bei uns 10 bis 20 Meter lange Zusatzsicherungen zum Hauptseil ein, um das von Sillet bevorzugte Skywalking zu ermöglichen. Die meisten Kletterer verwenden jedoch meist nur ein Seilende zum Klettern und arbeiten für das Skywalking lieber mit zwei getrennten Seilsystemen.

Hat der erste Kletterer die Aufstiegsseile für die nachfolgenden Kletterer sicher installiert, steigen die Forscher paarweise auf und vermessen beim Aufstieg den Stammdurchmesser und die Stammhöhlungen. In der Krone vermessen sie sowohl den Durchmesser als auch die XYZ Koordinaten und somit die räumliche Anordnung sämtlicher Holzteile inklusive Äste, Zweige und Doppelstämme. (Die Baumspitze besteht oft aus zahlreichen Hauptstämmen.) So kann später ein dreidimensionales Bild vom Baum erstellt werden. Wenn die außen wachsenden Blätter nicht von der eigenen Krone aus zu erreichen sind, spannen die kalifornischen Forscher eine Seilbahn zwischen benachbarten Bäumen. Denn was für Zapfenpflücker in deutschen Wäldern gilt, gilt erst recht, wenn man sich in Giganten bewegt: Der kurze Weg von Baum zu Baum ist sicherer und schlicht effizienter als der erneute mühsame Aufstieg von ganz unten.

Für die Vermessung von Baumkronen verwendet das Forschungsteam einen Infrarot Survey Laser wie den Impuls 200LR. Die genaue Höhenangabe (bis in den Zentimeterbereich) kann aber nur ganz klassisch mit dem Maßband erfolgen, gemessen vom höchsten Blatt bis zum Waldgrund. Um den Einfluss von Wind, Luft, Feuchtigkeit und Temperatur auf einen Baum zu erforschen, installiert das Team solarbetriebene Sensoren in der Krone. Diese Sensoren tragen Instrumente, die Licht, Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit, Windgeschwindigkeit, Niederschläge und den Transpirationsstrom (Xylemfluss) messen. Die Forscher des Redwood Ecology Institutes begannen im Jahr 2000 mit solchen Sensoren zu arbeiten, einige der von ihnen installierten Anlagen lieferten über fünf Jahre lang zuverlässige und wertvolle Daten.

Manche Sensoren werden auch entlang einer definierten Baumumfangslinie am Hauptstamm installiert, um möglichst genaue Daten über den Transpirationsstrom in der gesamten Krone zu erlangen. Solche Sensoren haben beispielsweise gezeigt, dass ein 371 Fuß großer Sequoia sempervirens an einem einzigen Tag 1000 Liter Wasser über Verdunstung und Transpiration (Evapotranspiration) an die Atmosphäre abgibt.

Die Studien an Riesenbäumen brauchen auch riesig viel Zeit. Da kann es vorkommen, dass Steve Sillet und sein Team oft 24-Stunden-Schichten einlegen müssen, um all die Messungen korrekt zu überprüfen. Ihr bester Kumpel ist dann ein Port-A-Ledge, auf dem sie ihr gesamtes Hab und Gut beziehungsweise all das, was man so für ein Leben im Mammutbaum braucht, lagern, die Nutzung als Schlafstätte inbegriffen. Wie es sich wohl anfühlt, in 100 Metern Höhe im Baum zu übernachten? So ein Rucksack mit Ausrüstung wiegt dann schon mal 35 kg, was Steve Sillett dann mal ganz lässig im Huckepack hochbringt.

Jedes wissenschaftliche Verständnis von Mammutbäumen erfordert eine exakte Vermessung der gesamten Baumdimension. Einen großen Anteil dieser Daten liefert das vorsichtige und nicht-verletzende Vermessen der Krone, einen kleinen Teil aber müssen die Forscher durch den Baum verletzende Maßnahmen gewinnen. Manchmal sammeln sie Blätter, manchmal entnehmen sie mit einem kleinen Bohrer Holzspäne, um spezifische Altersmessungen vornehmen zu können, denn gerade die Dendrochronologie (Jahresringanalyse) gewinnt für die Forscher immer mehr an Bedeutung. Die Studien von Forschern wie Steve Sillet liefern die ersten echten, tragfähigen wissenschaftlichen Erkenntnisse zu Blattmasse, Blattfläche, Kambiumoberfläche, Rinde, Splintholz und Kernholz und ermöglichen überwältigende Einblicke in die ganz eigene Welt dieser größten Lebewesen und Wunderwerke der Welt!

Erinnern Sie sich an Julia Butterfly Hill? Sie besetzte 738 Tage einen Küstenmammutbaum. Und wer jemals staunend vor so einem Riesen stand, versteht, was sie sagen musste:

„When you see someone in a tree trying to protect it, you know that every level of our society has failed.“

* Einen lesenswerten Artikel zu diesen Giganten der Erde gibt es in Rudi Palla, „Unter Bäumen. Reise zu den größten Lebewesen der Erde“. Von der Platane des Hippokrates bis zum Entenfußbaum. Dieses Buch mit 21 wunderschönen Artikeln gibt es leider nur noch antiquarisch.

Die Autorin: Britta Arnold (E-Mail) M.A. Germanistik München und Boston, Redakteurin, Übersetzerin, Lektorin, Unternehmenskommunikation