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Landesbetrieb Wald und Holz

Nordrhein-Westfalen

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Klimawandel und WaldstandorteNorbert Asche, Gelsenkirchen

Tagung des BTB NRW in Soest, 27.11.2019


Nordrhein-Westfalen

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Waldstandort und seine Merkmale

Klimaentwicklung und Standortmerkmale

Klimawandel

Szenarien zum Klimawandel

Ergebnisse für Nordrhein-WestfalenLänge der Vegetationszeit GesamtwasserhaushaltWaldtypen im Klimawandel

Schlußbetrachtung


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Waldstandort und seine Merkmale

Lage im Raum

Geologie

Grundwasser

Vegetation

Klima

Boden Deposition


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Klimamerkmale,

Standort,

Waldtyp

Die Merkmale des Standortes wirken als Komplex


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5 Präsentationstitel

Klimamerkmal:Klimatische Wasserbilanz (Abfluß, Sickerwasser)


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Wasserhaushalt über längeren ZeitraumAnnahme:„Speicher = Verbrauch“,Dann vereinfacht sich Gleichung zu

A = N - Vreal

Schätzung SickerwasserabflußKlimatische Wasserbilanz (Abfluß, Sickerwasser)

(Ergebnisse der digitale Standortklassifikation)


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Bodenmerkmal: Wasserspeicherkapazität

Beispiel: Rendzina, Humus-CarbonatbodennfK ca. 50 mm (4 dm Tiefe)sehr gute Nährstoffausstattungsehr hohe biologische Aktivität

Beispiel: PodsolnfK ca. 180 mm (15 dm Tiefe)sehr schwache Nährstoffausstattungsehr geringe biologische Aktivität

Beispiel: Braunerde-GleynfK ca. 200 mm (10 dm Tiefe)

Grundwasseranschlußgute Nährstoffausstattunghohe biologische Aktivität


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Witterung, Boden und Wasserbedarf

Hohe Wasservorräte im Boden

erlauben der Vegetation auch

in warm, trockenen Perioden

hohe Transpirations- und

CO2-Fixierungsraten


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Wasserangebot:Niederschlag in der Vegetationszeit + nutzbare Wasserspeicherkapazität des Bodensbzw. Grundwasseranschluß

Wasserbedarf:von Waldvegetation [im Mittel 3 mm] pro Tagin der Vegetationszeit

Der Gesamtwasserhaushalt am Standort:Verhältnis Wasserangebot zu Wasserbedarf


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Klima eine treibende Kraft

der Standortentwicklung


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Das Klimasystemist hochkomplex,

dynamischund bisher nuransatzweiseverstanden


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Wetter: physikalischer Zustand der Atmosphäre zu einem bestimmten

Zeitpunkt oder einem kürzerem Zeitraum an einem bestimmten Ort oder Gebiet, wieer durch die meteorologischen Elemente und ihr Zusammenwirken gekennzeichnet ist

Witterung: durchschnittlicher bzw. vorherrschender Charakter des

Wetterablaufs eines bestimmten Zeitraum (Tage bis Jahreszeit) in

einem bestimmten Gebiet

Klima: Zusammenfassung der Wettererscheinungen, die den mittleren

Zustand der Atmosphäre an einem bestimmten Ort oder in einem mehr

oder weniger großen Gebiet kennzeichnen. Es wird durch die statistischenGesamteigenschaften (Mittelwerte, Extremwerte, u.a.) über einen

genügend langen Zeitraum beschrieben. Im allgemeinen wird ein Zeitraum

von 30 Jahren zugrunde gelegt, die so genannte Normalperiode

Wichtige Definitionen


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1656 dürrer windloser Sommer mit Raupenplage 1657 heißer Sommer 1657/58 strenger langer Winter 1658 strenger Winter, tiefer Schnee 1659 strenger Winter, „Die Weser steht“ 1660 sehr nasser Sommer 1662 „Gelbe und weiße Violen blühen“, Frösche quaken, warmer Winter März 1668 strenger Nachwinter 1670 sehr strenger Winter 1674 sehr scharfer Winter, Weser bis zur Nordsee zugefroren 1683/84 von November bis Ostern starker Frost 1684 sehr trockener Sommer 1696 sehr trockener Sommer, Weser ist ausgetrocknet 7. - 8. Dezember 1703 allerschwerste Stürme 1706 trockener Sommer 1709 Weser 24 Wochen zugefroren 1. September 1717 Orkan über Norddeutschland 26. Mai - 1. Oktober 1719 kein Niederschlag im Osnabrück`schen 1727 15 Sommerwochen ohne Niederschlag 1729 Weser bis April zugefroren

Extremer Wettermerkmale in Norddeutschland


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Klimawandel ändert Standortmerkmale am jeweiligen Ort und hat Einfluß auf Baumartenverbreitung und Ausprägung von Waldtypen

Klimawandelist erdgeschichtlicher Alltag und wird von verschiedenen Faktoren angetrieben


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abgeleitet von:Pollenverbreitung der Rotbuche(Fagus sylvatica)

warm, gemäßigtes,atlantisches Klima und entsprechendeBodenentwicklung ermöglichen der Rotbuche dienacheiszeitlicheBesiedelung vonNord- Westeuropa

Rotbucheals Indikator für Standortwandel


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ZukünftigeKlimaänderungen

Modelle und Szenarien


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Quelle: http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/syr/ar4_syr_spm.pdf

Klimawandel: erwartete Temperaturerhöhung 1,8 - 4°C bis 2100in Mitteleuropa verlängerte Vegetationszeit

Niederschlagsabnahme in Vegetationszeit

Modelle


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Ergebnisse von Klimamodellen 2100 zu 2000

Quelle:C. Kölling, 2007: Klimawandel - Was geschieht mit Buche und Fichte, Vortrag DFWR-Holzmarktausschuss


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Die Zukunft ist ungewiß

das gilt auch für die Entwicklung von Klima, Standorten und Wäldern


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Begründete Schätzungen übererwartete Klimaänderungen können genauso wie Ergebnisse von Modellenals Basis von Szenarien benutzt werden.

Szenarien


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Hier steht die Frage Im Vordergrund:

Wie wirkt Klimawandelauf Waldstandorte

und Baumartenwahl

Klimaszenarien

Klimawandel


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Klimawandel verändert Standortmerkmale undverschiebt den ursprünglichen Optimalbereichfür Waldbäume

Klimawandel


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Ergebnisse von Klimaszenarien

Länge der

Vegetationszeit


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Länge der Vegetationszeit: Periode mit Tagesmittel >10°C)

Erhöhung der Jahresmitteltemperatur um 1°C verlängert die Vegetationszeit um ca. 2 Wochen

1961-1990 1961-1990+2°C

1961-1990+1°C


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Ergebnisse von Klimaszenarien

Gesamtwasserhaushaltder

der Waldstandorte


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Gesamtwasserhaushaltsstufen

Flächenänderungen bei Klimawandel

Whg V0 V3 V6 V9

ha ha ha ha

sfr – fr 202.554 131.285 111.685 96.404

mfr 62.942 117.087 124.921 125.913

mtr – str 27.828 44.957 56.721 71.037

w-feucht 16.524 16.524 16.524 16.524

g-wasser 13.536 13.530 13.532 13.506

ha 323.384 323.383 323.383 323.384Wuchsgebiet Sauerland


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Veränderung derGesamtwasser-haushaltsstufebei Klimawandel

Raum Lüdenscheid, Sauerland

Forstbetrieb im SauerlandStandorttypen bei Klimaänderung


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Forstbetrieb im SauerlandFichten: Standorteignung bei Klimaänderung

Die Wahrscheinlichkeitvon Schäden in Fichten-beständen wird zunehmen


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Klimatische Wasserbilanzbzw.

Sickerwasserspende


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Sickerwasser in realen Veg.-Zeit

V0 V3 V6 V9

Wald ha ha ha ha

> 50 mm 11.276 27 106 12

- 49 bis 49 mm 226.242 95.097 62.311 43.863

- 50 bis -100 mm 59.167 118.243 115.063 97.262

< -100 mm 19.005 102.324 138.210 174.554

Klimatische Wasserbilanz (Wald)

Flächenänderungen bei Klimawandel


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Derzeitige Waldtypen bzw. Waldgesellschaftenwerden sich an durch Klimawandel veränderte

Standortmerkmale anpassen.


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Veränderung von Waldtypen bei KlimawandelBeispiel: Nationalpark Eifel


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Wir gehen derzeit davon aus, das auf Waldstandorten, die durch einen ungünstigen Gesamtwasserhaushalt

charakterisiert sind verstärkt Baum- und Waldschädenauftreten bzw. auftreten werden.

Es ist jedoch damit zu rechnen, dass Schäden verstärkt auchauf Flächen mit einem günstigen Gesamtwasserhaushalt

auftreten werden, da das hier von den Bäumen entwickelte Wurzelsystem nicht in der Lage ist, die oberirdischen Organe

(Spross/Wurzel Verhältnis) bei hohem Verdunstungsanstoß(Temperatur, Wind) ausreichend mit Wasser zu versorgen.

Waldstandorte, Klimawandel und Baumschäden


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Perioden mit extremer Witterung lassen die

Dynamik der Waldentwicklung optisch sichtbar werden !


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Beispiel: Wetterdaten der Station des DWD Bad Lippspringe

Abb. 1: Abweichung der Lufttemperatur vom Monatsmittel der Periode 1961 - 1990

Abb. 2: Abweichung der Niederschläge vom Monatsmittel der Periode 1961 - 1990

Zeitraum: 2000 - 2018

Seit 2000 war díe Lufttemperatur

im Sommerhalbjahr um

0,6 bis 1,9°C höher als im

langjährigen Mittel 1961 – 1990.

Abweichung 2018: 3,5°C

Von 2008 bis 2016 lagen díe

Niederschläge im Sommer-

halbjahr um 10 bis 30 % unter

den Werten des langjährigen

Mittels 1961 – 1990.

Abweichung 2018: -214 mm


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Schlussbetrachtung

Der forstliche Standort weist verschiedene Merkmale auf. Das jeweils amOrt ausgeprägte Wirkungsgefüge charakterisierte die Standortqualität alsLebensraum für Waldökosysteme.

Änderungen von Standortmerkmalen ändert die Standortqualität.

Dies gilt insbesondere für Klimamerkmale, da sie die Standortdynamik starkbeeinflussen bzw. bestimmen.

Erwartete Klimaänderungen werden einen erheblichen Einfluss auf denGesamtwasserhaushalt der Waldstandorte und die Bodenentwicklung haben.

Die durch Klimaänderungen verstärke Dynamik von Standortmerkmalenwird zu Änderungen heutiger Waldökosysteme führen.

Mit den Werkzeugen der Standorterkundung können mögliche Änderungenerkannt und Anpassungsstrategien erarbeitet werden.

Waldstandorte und Klimawandel


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Vielen Dank

für Ihre

Aufmerksamkeit!

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