Obst- und Weinbauern bangen derzeit um die Ernte. Äpfel oder Birnen stehen in voller Blüte, Reben haben ausgetrieben, Aprikosen und Zwetschgen haben Fruchtansätze. Und nachts sinkt mancherorts die Temperatur unter den Gefrierpunkt. Das kann Blüten, Fruchtansätze sowie zarte Triebe zerstören. Ein Schuldiger ist schnell ausgemacht: der Klimawandel. Nicht nur Bauern befürchten, dass es künftig sogar noch viel häufiger Frostschäden an Kultur- wie Wildpflanzen gibt.

Die Argumentation lautet wie folgt: Wegen des Klimawandels ist es bereits im Februar oder März frühlingshaft warm. Somit blühen die Bäume früher. Kommt dann ein Spätfrost, werden die zarten Triebe und Knospen geschädigt. Je häufiger solch ein früher Frühling eintritt – und genau das ist ja in Zeiten des Klimawandels prognostiziert – desto grösser ist das Risiko für Spätfrostschäden.

Doch ganz so einfach ist es nicht.

Weltweit wird eine frühere Blüte beobachtet

Unbestritten ist, dass der Klimawandel häufiger zu frühlingshaften Temperaturen bereits im März oder gar Februar führt und somit die Pflanzen früher austreiben oder blühen. Das wird in vielen Regionen der Welt seit einigen Jahren beobachtet. Laut Meteo Schweiz war es dieses Jahr im Februar und März so warm, dass Aprikosen und Pflaumen bereits Mitte März mit der Blüte angefangen haben. Kirschen folgten im letzten Märzdrittel, ebenso begannen Birken und Lärchen mit dem Austrieb.

Generell blühten dieses Jahr Obstbäume zwei bis drei Wochen früher als im Vergleich zur Periode 1991 bis 2020, Nadel- und Laubbäume trieben 10 bis 12 Tage früher aus.

Doch weniger eindeutig ist die Faktenlage bezüglich Spätfrost in Zeiten des Klimawandels. Manche Forscherinnen und Forscher erwarten, dass es langfristig weniger Spätfrosttage geben wird. Und dass in einem generell wärmeren Klima der letzte Frost früher im Jahr auftritt. Dann wäre die Gefahr, einen Schaden durch einen Spätfrost zu erleiden, für blühende Bäume zwar nach wie vor vorhanden, aber nicht grösser als zuvor.

Allerdings verändere sich der Termin des letzten Spätfrosts nicht gleichermassen wie die Erwärmung, betont Annette Menzel von der Technischen Universität München, Expertin für Ökoklimatologie und eine der Hauptautorinnen des Weltklimaberichts. Der Austrieb reagiere eher allmählich auf Mitteltemperaturen, der Frost als ein kurzfristiges Ereignis hänge hingegen von Minimumtemperaturen ab. Das führe dazu, dass sich die Ereignisse «frühe Blüte» und «später Frost» nicht parallel Richtung Jahresanfang verschöben. Zudem käme es zu mehr und mehr Extremereignissen wie längeren Wärmeperioden.

Nicht überall droht eine erhöhte Spätfrostgefahr

Regula Gehrig, Klimatologin beim Bundesamt für Meteorologie und Klimatologie Meteo Schweiz verweist auf Beobachtungen, dass sich an vielen Standorten in der Schweiz der Zeitpunkt der Blüte und des Blattaustriebs mehr nach vorne verschieben als die Spätfröste. Für die Bäume werde somit das Sicherheitsfenster kleiner. Und die Gefahr von Spätfrostschäden grösser.

So hat eine Studie der Arbeitsgruppe von Martine Rebetez vom Institut für Wald, Schnee und Landschaft in Neuchâtel festgestellt, dass sich in der Schweiz zwischen 1975 und 2016 ab einer Höhe von 800 Meter das Risiko für Frostschäden an Obst- und Waldbäumen erhöht hat. Christof Bigler von der ETH Zürich hat hingegen gesehen, dass sich für Waldbäume das Risiko für Spätfröste an Standorten unterhalb von 800 Metern in den letzten drei Jahrzehnten erhöht hat. «Zudem haben wir festgestellt, dass die letzten Spätfröste unter minus sechs Grad an mehr als der Hälfte dieser Standorte vermehrt später aufgetreten sind», sagt Bigler.

Noch ist unklar, ob das ein langfristiger Trend ist und ob da wirklich der menschengemachte Klimawandel dahinter steckt.

Weltweit sind die Prognosen in puncto Spätfrostgefahr nicht einheitlich. Modellrechnungen für Deutschland haben ergeben, dass nur in manchen Regionen, beispielsweise in Süddeutschland, künftig ein höheres Risiko für Spätfrostschäden bei Apfelbäumen existiert.

In Italien dagegen soll sich das Risiko auch in Zeiten des Klimawandels nicht erhöhen. Für den Nordosten der USA haben Forscher berechnet, dass es in den nächsten Jahren zuerst mehr Schäden durch Spätfrost und dann in der zweiten Hälfte des Jahrhunderts weniger geben werde. Ein solches Szenario hält auch Menzel für denkbar.

Wie ein Frostschaden entsteht

Ein Frostschaden wird durch Eiskristalle verursacht, die sich im Inneren, aber auch zwischen den Pflanzenzellen bilden. Die Kristalle zerstören die Zellwände. Die Zellen laufen aus.

Während der Winterruhe können die Pflanzen die Kristallbildung weitgehend verhindern. Sie bilden im Herbst hauseigene Frostschutzmittel: spezielle Zuckermoleküle und Antifrost-Proteine. Zudem werden vermehrt Kalium und Magnesium in den Zellen eingelagert.

All diese Moleküle binden Wasser. Es können sich keine oder nur sehr kleine, unschädliche Eiskristalle bilden. Somit halten Obst- als auch Waldbäume je nach Spezies Temperaturen von minus 20 oder auch weniger als minus 40 Grad problemlos aus. Doch sobald es etwas wärmer wird, bauen die Pflanzen die Frostschutzmittel ab. In den jungen Trieben und Blütenknospen gibt es sie nicht. Ein Spätfrost erwischt diese schutzlos.

Höhere Temperaturen sind allerdings nicht nur wegen des zu früh abgebauten Frostschutzes und der frühen Blüte für die Bäume ein Problem. Während der Winterruhe muss es für eine gewisse Phase knackig kalt sein. Andernfalls fehlt der Kältereiz, den die Bäume später zum Blühen benötigen. Für Süddeutschland könnte dieser fehlende Kältereiz langfristig grössere Ernteausfälle verursachen als Spätfröste, sagt ein Prognose.

Unter 10 Grad fehlen die Bienen zum bestäuben

Und als ob das nicht genug Sorgen wären für Obstbauern: nicht nur Frost, auch Tagestemperaturen zwischen 0 und 10 Grad sind gefürchtet. Denn an solchen kühlen Tagen fliegen kaum Bienen. Ein blühender Obstbaum benötigt aber viele dieser emsigen Helfer. Ohne sie gibt es keine Bestäubung und damit keine Früchte. In den letzten Wochen herrschte zwar vielerorts in der Schweiz und Deutschland kein Nachtfrost, aber die Tage waren nahezu überall viel zu kühl für Bienen. Auch wenn nun die akute Frostgefahr gebannt scheint, so ist die Ernte noch nicht gesichert.