mini|Junge Zweige Der Küstenmammutbaum (Sequoia sempervirens) ist ein immergrüner Nadelbaum. Er ist die einzige Art der monotypischen Gattung Sequoia aus der Unterfamilie der Mammutbäume (Sequoioideae) in der Familie der Zypressengewächse (Cupressaceae). Der Küstenmammutbaum ist der Staatsbaum des US-Bundesstaates Kalifornien. Zu dieser Art gehören die höchsten lebenden Bäume der Welt.
Der Küstenmammutbaum wird auch Küsten-Sequoie genannt. Die im englischen Sprachraum häufig anzutreffende Bezeichnung California redwood ist nicht eindeutig, da der nahe verwandte Riesenmammutbaum ebenfalls ein „Kalifornisches Rotholz“ ist. Die Gattung Sequoia wurde von ihrem Erstbeschreiber Stephan Ladislaus Endlicher 1847 wahrscheinlich nach Sequoyah (ca. 1770–1843) benannt, dem Erfinder des Cherokee-Alphabets.
Beschreibung Habitus und Wuchs Küstenmammutbäume können über 110 m hoch werden und einen Stammdurchmesser (BHD) von über 7 m erreichen. Das höchste bekannte, lebende Exemplar mit einer Stammlänge von 115,85 m ist der „Hyperion“ im Redwood-Nationalpark im Nordwesten Kaliforniens, womit er der höchste bekannte Baum der Welt ist.Mario D. Vaden: Hyperion Coast Redwood (abgerufen am 17. September 2021) Bei erwachsenen Exemplaren im Bestand sind die Stämme bis in rund 30 m Höhe astfrei.
In der Jugend bilden die Bäume schmale, pyramidenförmige Kronen mit schlanken Ästen aus. Alte Bäume haben eine kompakte, unregelmäßige, relativ kleine, aber dennoch schlanke Krone; die Äste sind kräftig und waagerecht.
Nadeln, Zweige, Knospen Der Küstenmammutbaum bildet zwei Blattformen aus.
Die erste Form sind 10 bis 20 mm lange, nadelförmige Blätter, die spiralig an Langtrieben oder zweizeilig an Kurztrieben stehen. Diese Nadeln sind an der Oberseite dunkelgrün, an der Unterseite graugrün und besitzen zwei Stomastreifen. Sie sind im Querschnitt flach und ähneln Eibenblättern. Die Nadeln werden drei bis vier Jahre alt, sind also immergrün. Die Spaltöffnungen sitzen auf beiden Seiten der Nadeln. Im Querschnitt sind drei Harzkanäle zu erkennen, von denen sich einer direkt unter dem Leitbündel befindet und zwei nahe der unteren Epidermis liegen. Die langen Nadeln treten vor allem an Schattentrieben auf.
Die zweite Form sind Schuppenblätter, die spiralig an Langtrieben stehen. Sie sind rund 6 mm lang, liegen dem Zweig an und sind unterseits gekielt. Sie treten vor allem im stark besonnten oberen Teil der Krone auf.
Junge Zweige sind schlank und dunkelgrün und haben einen runden Querschnitt. Die Knospen sind kugelig und grün. Sie bestehen aus 10 bis 12 eiförmigen Knospenschuppen, die auch nach dem Austreiben an der Basis des Zweiges verbleiben.
Zapfen, Blüten und Samen mini|Zweig mit männlichen Zapfen mini|Sequoia sempervirens, Zweige mit reifen Zapfen, Samen Der Küstenmammutbaum ist einhäusig (monözisch), das heißt, weibliche und männliche Zapfen befinden sich auf demselben Baum. Die Samenproduktion beginnt, wenn die Bäume 10 bis 15 Jahre alt sind. Die Zapfen erscheinen im Winter (Dezember/Januar) und stehen am terminalen Ende der Kurztriebe. Die länglichen, 4 bis 6 mm langen männlichen Zapfen stehen auch in Achseln von Nadeln. Brakteen umgeben zahlreiche Staubblätter mit je drei Pollensäcken. Die Pollen sind 28 bis 34 µm groß.
Die weiblichen Zapfen sind zur Blütezeit langgestreckt, aufrecht und grün. Sie bestehen aus 15 bis 25 zugespitzten Zapfenschuppen, die spiralig angeordnet sind. Die Samenschuppe ist mit der Deckschuppe verwachsen und trägt meist drei bis acht Samenanlagen, die in zwei Reihen stehen.Armin Jagel, Veit Martin Dörken: Die Zapfen der Zypressengewächse (Cupressaceae) – Teil 1: Unterfamilien Cunninghamioideae, Athrotaxoideae, Taiwanioideae, Sequoioideae, Taxodioideae. In: Mitteilungen der Deutschen Dendrologischen Gesellschaft. Band 100, 2015, S. 161–176. Die zur Reife eiförmigen Zapfen sind 1,8 bis 2,5 cm lang, 1,2 cm breit und hängen herab. Sie werden am Ende der gleichen Vegetationsperiode reif. Zur Zapfenreife färbt sich der Zapfen gelblich grün, dann braun. Die reifen Zapfen verbleiben am Baum und streuen die Samen aus. Jeder Zapfen enthält 50 bis 60 Samen. Pro Baum und Jahr werden bis zu fünf Millionen Samen gebildet.
Die Samen sind 3,0 bis 4,5 mm lang, rund 0,5 mm breit und haben einen 1 mm breiten Flügel. Das Tausendkorngewicht beträgt 3,8 bis 4,4 g. Die Samen werden mit dem Wind ausgebreitet, jedoch meist nur 60 bis 120 m weit vom Mutterbaum. Nur rund 20 % der Samen sind keimfähig, der Rest taub. Dies wird als Anpassung an Fressfeinde gedeutet, die durch das mühsame Aussortieren der essbaren aus den leeren Samen abgeschreckt werden sollen. Röntgenuntersuchungen zeigten, dass 1 bis 32 % der Samen gesund sind, 0 bis 11 % sind verpilzt und 58 bis 97 % sind hohl oder mit Tannin gefüllt.
Holz und Borke mini|Dicht stehende Sequoien im Humboldt Redwoods State Park (Kalifornien) Das Holz älterer Küstenmammutbäume zählt zu den besten Nutzhölzern. Die Gründe sind die außergewöhnlichen Dimensionen, die Dauerhaftigkeit, die Astreinheit und die technischen Eigenschaften. Der weißliche Splint ist schmal und hebt sich deutlich vom Kernholz ab. Dieses ist hellrot bis bräunlich-rot (manchmal violett). Hiervon leitet sich der im Holzhandel häufig benutzte Name „Redwood“ für das Holz des Küstenmammutbaums ab. Im Licht dunkelt das Holz nach.
Deutlich zu erkennen sind die Jahresringgrenzen sowie der Wechsel von Früh- zu Spätholz. Das Holz enthält keine Harzkanäle und besteht zu 90 % aus Tracheiden. Diese sind 2,9 bis 9,3 mm lang. Die Holzstrahlen sind nur mit der Lupe zu erkennen.
Die Borke wird bis 30 cm dick. Sie ist graubraun bis braun und oft tief längsrissig. Sie löst sich in langen Streifen vom Baum.
Maserknollen mini|250px|Schnitt durch einen Küstenmammutbaum mit typischer Knolle Charakteristisch für ältere Bäume sind Maserknollen (engl. burls), unregelmäßige, knollige, verholzte Stammauswüchse nahe der Bodenoberfläche. Die Entstehung dieser Knollen ist nicht vollständig geklärt, als Ursachen werden Verletzungen wie auch Bakterien (Agrobacterium tumefaciens) und Pilze vermutet. Es gibt keine Hinweise, dass die Knollen die Vitalität des Baumes vermindern. Selbst kleine Knollen enthalten hunderte Knospen. Diese kann man vom Stamm lösen und zum Austreiben bringen.
Wurzeln Der Küstenmammutbaum ist ein Flachwurzler mit zahlreichen kräftigen Wurzeln,Mirko Liesebach, Christoph Rieckmann: Mammutbäume – eine Option im Klimawandel für die Forstwirtschaft in Deutschland? Mitt. Deutsch. Dendrol. Ges. (MDDG) 106 93–107, 2021, ISBN 978-3-494-01873-7, PDF abgerufen am 17. Oktober 2024, S. 94. die dicht unter der Bodenoberfläche verlaufen und eine große Fläche umfassen. Es werden Mykorrhiza-Symbiosen gebildet, so z. B. mit Glomus mosseae.
Vegetative Vermehrung mini|Morscher Stock umgeben von Stämmen, die aus vegetativer Vermehrung hervorgegangen sind Die Art bildet häufig Stockausschläge und Wurzelbrut und kann sich so natürlich verjüngen. Die Stockausschläge entstehen aus schlafenden Augen und bilden umgehend ein eigenes Wurzelsystem. Alte Stöcke sind oft von einem Ring von Stockausschlägen umgeben. Auch aus einem umgestürzten Baum können durch Stockausschläge mehrere neue Bäume hervorgehen. Auch aus den oben erwähnten burls bilden sich neue Sprosse.
mini|Zweig eines sogenannten Geisterbaumes ohne Chlorophyll Aus Wurzelausschlägen können auch ‚weiße Redwoods‘ hervorgehen, Bäume, die über kein Chlorophyll verfügen und vollständig vom Mutterbaum versorgt werden. Sie werden selten über 3 m hoch, können jedoch 20 m erreichen.
Wachstum
Die Samen keimen epigäisch, die Keimlinge haben meist zwei Keimblätter und bilden keine Wurzelhaare aus. Die Keimblätter sind kräftig mittelgrün und sind breiter und länger als die kleinen, spiralig stehenden Folgeblätter. Das beste Keimsubstrat ist Mineralboden, wie er nach Waldbränden vorliegt. Die Samen keimen aber auch auf Stämmen und unter der Vegetation.
Das Jugendwachstum ist sehr rasch, einjährige Sämlinge können 46 Zentimeter hoch sein, vier- bis zehnjährige Bäume haben einen Jahreszuwachs von 60 bis 200 Zentimetern. Die Bäume blühen mit 10 bis 15 Jahren zum ersten Mal, die höchste Produktion von Samen tritt erst bei über 200-jährigen Bäumen auf. Das größte Höhenwachstum wird mit rund 35 Jahren erreicht. Ein erwachsenes Exemplar ist rund 90 Meter hoch. Das höchste bekannte Exemplar und gleichzeitig der höchste bekannte lebende Baum ist, wie oben erwähnt, der Hyperion mit 115,5 Metern. Zurzeit (2006) sind zwölf Exemplare mit über 110 Metern Höhe bekannt. Der Küstenmammutbaum mit dem größten Volumen ist der Del Norte Titan im Jedediah Smith Redwoods State Park, einem Teil des Redwood-Nationalparks, mit einem Volumen von 1044,7 Kubikmetern bei einer Höhe von 93,6 Metern.
Die Art ist selbstfertil, Selbstbefruchtungsnachkommen sind jedoch in ihrer Wuchskraft schwächer.
Ein Alter von 600 Jahren ist keine Seltenheit. Das höchste Alter wurde durch Jahresringzählung mit rund 2200 Jahren bestimmt.
Genetische Untersuchungen Die Chromosomenzahl beträgt 2n = 66. Entsprechend der durchgehenden Chromosomen-Grundzahl von n = 11 in der Familie der Zypressengewächse ist der Küstenmammutbaum hexaploid. Nach Yang u. a. (2012)Z. Y. Yang, J. H. Ran, X. Q. Wang: Three Genome-based Phylogeny of Cupressaceae s.l: Further Evidence for the Evolution of Gymnosperms and Southern Hemisphere Biogeography. In: Molecular Phylogenetics and Evolution. 64, 2012, S. 452–470. sprechen die Ergebnisse genetischer Vergleiche dafür, dass an der Entstehung zwei verschiedene Ausgangsarten, genauer sogar verschiedene Gattungen beteiligt gewesen sein könnten. In diesem Fall wäre die Konifere als allopolyploid zu bezeichnen, mit der Chromosomen-Konstellation: AAAABB, wobei die Buchstaben die erblichen Anteile der Ursprungsarten symbolisieren. Die genaue Entstehung der Gattung Sequoia ist damit aber noch nicht geklärt, das angenommene hohe phylogenetische Alter, und der Mangel an fossilen Belegen machen die Klärung unwahrscheinlich. Das Mitochondrien-Genom wird paternal (über den Vater) vererbt (Neale u. a. 1989), eine Besonderheit unter Koniferen.
Verbreitung mini|Natürliches Areal Der Küstenmammutbaum ist in den Küstengebieten Nordkaliforniens und im Süden Oregons heimisch. Er ist die Leitart in den gemäßigten Regenwäldern des Kalifornischen Küstengebirges. Die Angaben über das verbleibende natürliche Areal schwanken zwischen 6475Washington Post: Decoding the Redwoods, 7. Februar 2018 und rund 8000 km². Es besteht aus einem rund 750 km langen und zwischen 8 und 56 km breiten Streifen an der Pazifikküste.
Die Nordgrenze liegt am Chetco River im äußersten Südwesten von Oregon in den Klamath Mountains (42° 09′ nördliche Breite), rund 25 km nördlich der Grenze zu Kalifornien. Die südlichsten Vorkommen gibt es im Salmon Creek Canyon in den Santa Lucia Mountains, Monterey County (35° 41′ nördliche Breite). Vertikal kommt die Art von Meereshöhe bis in 900 m ü. NN. Im südlichen Arealteil ist die Art auf West- und Nordhänge beschränkt, nahe der südlichen Arealgrenze wächst sie nur am Grund der Canyons. Der küstenfernste Punkt des Areals liegt im Napa County, 75 km landeinwärts.
Die größten Populationen finden sich im Redwood-Nationalpark sowie im Humboldt Redwoods State Park in den Countys Humboldt County und Del Norte County.