Feuchtwälder im Klimawandel – Status und Zukunft, Münster, 15.-16.02.2018

Natürliche Anpassungsfähigkeit unserer Wälder an den Klimawandel – Stand der Forschung

P. Meyer

Eine Frage des Blickwinkels

aus: Philip Waechters unglaubliche Kinderzimmerplakate 3

Naturwaldreservate als Referenz: DAS-Indikator FW-1-1

Im Anthropozän: Der Mensch als (intelligenter?) Bastler

Was bedeutet natürliche Anpassungsfähigkeit?

Ressourcenmanagement und Klimawandel

Inhalt

Schlussfolgerungen

Forschungsstand: Anpassungsfähigkeit der autochthonen Baumarten

Im Anthropozän: Temperaturanomalie und CO 2-Emissionen

RCP = Representative Concentration Pathways

aus: IPCC, 2013: Climate Change 2013. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA,.

Im Anthropozän: Wahrscheinliche Zunahme der Winterstürme in Mitteleuropa (Evaluation von 58 Modellierungsstudien)

aus: Mölter et al. (2016): Review on the Projections of Future Storminess over the North Atlantic European Region. Atmosphere 2016, 7, 60

Rinc= Anteil ZunahmeRdec= Anteil Abnahme

Im Anthropozän: N- und S-Emissionen in Deutschland

Quelle: German Emission Inventory (03.01.2017)

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Im Anthropozän: Kontinentaldrift im Rückwärtsgang

Perm 225.000.000

Trias 200.000.000

Jura 132.000.000

Kreide 65.000.000

Neuzeit 525

aus: https://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/Kontinentaldrift, verändert

Baumkrankheiten durch Neomyceten:- Ulmenwelke- Strobenrost- Eschen-Triebsterben

Im Anthropozän: EntwässerungenEntwässerungssystem in einem Waldmoor im Solling

aus: Meyer & Ammer (2018): Waldnutzungen. In: Seidl et al.: Störungsökologie: Revolution in Pflanzengemeinschaften. UTB, Haupt Verlag, angenommen

Robert Boyle (1682: A Free Inquiry into the Vulgarly Received Notion of Nature): mehr als 30 Bedeutungen, Begriff am besten fallen lassen

Rolf Peter Sieferle (2014: Was ist Natur?): Begriff ist nur von seinen Gegensätzen her zu bestimmen

Natur ist das … Kultur ist das …

… Elementare …Technische

… Selbstständige …Geordnete

… Spontane … Erzwungene

… Gewachsene … Künstliche

… Nichtverfügbare … Verfügbare

… Nichtproduzierte … Gemachte

Was bedeutet natürlich?

Störung/Stress

aus: Schäfer (2003): Wörterbuch der Ökologie, verändert

Was bedeutet Anpassungsfähigkeit?Schlüsselbegriffe

Anpassungsfähigkeit autochthoner Baumarten

aus: Walentowski et al. (2017): Assessing future suitability of tree species under climate change by multiple methods: a case study in southern Germany. Annals of Forest Research, 60 (1).

Dürreempfindlichkeit des Durchmesserzuwachses (Reaktion auf Trockenjahre 1947, 1976 und 2003)

Anpassungsfähigkeit autochthoner Baumarten

� Dürreempfindlichkeit: Fichte > Rotbuche > Wald-Kiefer > Trauben- und Stiel-Eiche

� Erholungsfähigkeit: insgesamt hoch, auch bei Rotbuche

� Interaktion mit Störungen (Eichen-Sterben, Borkenkäfer, …) bedeutsam und schwer einzuschätzen

� Seltene Baumarten und Pionierbaumarten sind schlecht untersucht; voraussichtlich dürretolerant: Esche, Feld-Ahorn, Feld-Ulme, Elsbeere, Linden, Birken, Weiden, …?

Forschungsstand Dürreempfindlichkeit

Wichtige Eigenschaften und ihre Bewertung unter Kli mawandel

Baumart

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Wald-KieferGemeine FichteRotbucheStiel-EicheTrauben-EicheEscheBerg-AhornSpitz-AhornBerg-UlmeSand-BirkeMoor-BirkeRot-Erle

Anpassungsfähigkeit autochthoner Baumarten

nach Leuschner & Ellenberg (2017): Ecology of Central European Forests. Springer Verlag; verändert und eigene Ergänzung

Eigendynamik von BaumpopulationenHainsimsen-Buchenwald Limker Strang, Kernfläche 1, 1 973 – 2003

Waldreitgras-Fichtenwald Bruchberg, Kernfläche 2, 1 971 – 2008Eigendynamik von Baumpopulationen

AnpassungsfähigkeitEine Frage des Blickwinkels?

DAS Indikator FW I-1

Veränderung der Baumarten-zusammensetzung in Naturwaldreservaten

aus: Meyer et al. (2017): Anpassung standortheimischer Baumarten an den Klimawandel. AFZ/Der Wald, 16, 21-23.

Winterhalbjahr

Vegetationszeit

DAS-Kollektiv Klimakenngrößen 1971 - 2015Jahresmitteltemperatur

Niederschlag in der Vegetationszeit

DAS-Kollektiv Klimakenngrößen 1971 - 2015

Klimatische Wasserbilanz in der Vegetationszeit

DAS-Kollektiv Klimakenngrößen 1971 - 2015

DAS Klimakenngrößen 1971 - 2015

Parameter Wert 1971

Steigung a-1

R2 p > F

Veg

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ions

-ze

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Temperatur [°C] 14,5 0,03 0,1257 < 0,001

Niederschlag [mm] 383 1,0 0,0067 0,0003

Evapotranspiration [mm] 448 1,2 0.0043 0.0038

KWB [mm] -65 -0,1 0.0001 0.6903

Win

terh

alb-

jahr

Temperatur [°C] 3,2 0,04 0,1512 < 0,001

Niederschlag [mm] 474 -0,1 0.0004 0.3886

Evapotranspiration [mm] 148 0,3 0.0034 0.0096

KWB [mm] -326 -0,6 0.0027 0.0212

Zeitlicher Trend

DAS Naturwaldreservate Anteile der Artengruppen und Bestandesdichte: Verän derungsraten

DAS NaturwaldreservateMittlere klimatische Wasserbilanz in der Vegetations zeit für die jeweilige Untersuchungsperiode

DAS Naturwaldreservate

Modellierung von Veränderungsgrößen in Abhängigkeit von Struktur-und Klimaparametern (allgemeines lineares Modell)

signifikant ist nur der Faktor Baumartengruppe in e infachster Kodierung:

Buche: Ja/Nein

∆ (% Anteil, Kreisfläche) = f (Artengruppe, Bestandesdichte, Dominanz der Artengruppe, mittlerer Durchmesser des Bestandes (Waldentwicklungsphase), klimatische Wasserbilanz, Jahresmitteltemperatur)

Erfahrungshintergrund natürlicher Waldökosysteme

aus: Allianz Umweltstiftung (2014)

Entwicklung der globalen Mitteltemperatur im Holozän

Ressourcenmanagement und KlimawandelRationaler vs. adaptiver Ansatz

Ziele und Maßnahmendynamischstatisch

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rationale Planung

Adaptives Management

ungeeignet

ungeeignet adaptives Managementungeeignet

ungeeignet

Optimum?

Differenzierte LandnutzungWaldlandschaft Solling

Die Anpassungsfähigkeit an den Klimawandel muss im Kontext der vielen anderen Umweltveränderungen bewertet werden.

Schlussfolgerungen

Anthropogenen und natürlichen Störungen sowie dem Wasserhaushalt dürften eine Schlüsselrolle für Anpassungsprozesse zukommen.

Die Förderung „neuer Waldökosysteme“ mit eingeführten Baumarten ist als Anpassungsmaßnahme aus Gründen der Holzproduktion naheliegend, birgt aber Unsicherheiten.

Den großen Unsicherheiten im Anthropozän kann nur mit einem besseren Management begegnet werden:

Diversifizieren, Experimentieren, Lernen

Die Anpassungsfähigkeit der autochthonen Wald-Ökosysteme sollte nicht unterschätzt werden.

Herzlichen DankJohannes Sutmöller

Christoph Tewes

Friedrich Eimer

Katja Lorenz

Claudius Fricke

Markus Blaschke

Patricia Balcar

Uta Schulte

Ralf Kätzel

Wiebke Köpp

Olaf Rüffer

aus: Philip Waechters unglaubliche Kinderzimmerplakate 3