Simulation von Schädlingsbefall und Sturmereignissen für bessere Forstwirtschaft
In Wäldern zeigen sich besonders drastische Folgen des Klimawandels in Form zunehmenden Schädlingsbefalls, da Insektenpopulationen empfindlich auf Temperatur- und Umweltveränderungen reagieren. Das EU-finanzierte Projekt CLIMPRO untersuchte, wie sich Insektenbefall und Sturmereignisse auf den Kohlenstoffkreislauf in Wäldern kurz- und mittelfristig (10 bis 50 Jahre) auswirken. Hauptziel war die Weiterentwicklung des Landoberflächenmodells ORCHIDEE, das Teil des Erdsystemmodells des Pierre-Simon-Laplace-Instituts ist. Das Modell berechnet u. a. den Kohlenstoffkreislauf, eine der wichtigsten Ökosystemleistungen von Wäldern, und ist untrennbar mit der Waldbewirtschaftung verbunden. Unterstützt wurde die Forschungsarbeit durch die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen.
Insekten als Nutzbringer und Saboteure
„Überraschend war unser Simulationsexperiment insofern, als Störungen, insbesondere Borkenkäferausbrüche, das Waldwachstum befördern können, wenn man längere Zeiträume von 50 bis 100 Jahren betrachtet“, enthüllt Projektkoordinator Guillaume Marie. „Damit könnte dem Borkenkäfer in unbewirtschafteten Wäldern durchaus eine positive Rolle als ‚Waldarbeiter‘ zukommen. Für die Holzindustrie allerdings ist er ein enormes wirtschaftliches Problem.“ Aber auch andere „Bugs“, d. h. eingeschlichene Programmierfehler, können Probleme bereiten, vor allem ihre zeitraubende Suche und Behebung. Das Team löste diese Herausforderungen jedoch und führte erste Simulationen für den Dauerwald durch, was vielversprechende Ergebnisse erbrachte. Neue Herausforderungen sind nun die Anpassung des Baumrekrutierungsmoduls für die einzelnen Schichten des Kronendachs, dem sich die Arbeitsgruppe im Rahmen des Projekts HoliSoils widmete.
Forschung zu Resilienzmechanismen von Wäldern
Im Verlauf von CLIMPRO waren mehrere unerwartete Probleme zu lösen. So musste ORCHIDEE die Folgen plötzlichen Baumsterbens durch Sturmeinschlag und Schädlingsbefall einschließlich deren biogeochemische und biophysikalische Effekte simulieren, was schwieriger war als erwartet. Folglich wurde die Erweiterung des Managementportfolios von ORCHIDEE, um Dauermischwald und Mittelwald einzubeziehen, als zweitrangig eingestuft und der hierfür vorgesehene Zeitrahmen halbiert. Grund waren Verzögerungen bei der Entwicklung des Borkenkäfer-Moduls und dessen Auswertung. „Nachdem wir die Faktoren Insektenbefall und Sturmschäden einbezogen hatten, wurde deutlich, dass adaptive Waldbewirtschaftung die Resilienz von Wäldern gegenüber Störungen erhöhen kann“, erklärt Guillaume Marie. „Allerdings sind hierzu weitere Tests erforderlich, denen sich künftige Vorhaben der Projekte HoliSoils und INFORMA widmen.“
Nachhaltige Verbesserung der Widerstandsfähigkeit von Wäldern
CLIMPRO wird seine Ergebnisse in Kürze veröffentlichen und so deren praktische Anwendung in Forstwirtschaft und Politikgestaltung fördern, um insbesondere die Widerstandsfähigkeit von Wäldern gegenüber Störungen wie Insektenbefall und Sturmschäden zu verbessern. Die Projektergebnisse kommen vor allem Forstverwaltungen, politischen Entscheidungsträgern und anderen an der Waldbewirtschaftung beteiligten Interessengruppen sowie der Gesellschaft insgesamt zugute, die von den Ökosystemleistungen der Wälder wie Kohlenstoffbindung und Erholung profitiert. Zudem sind die Projektergebnisse für die Holzindustrie relevant, da sie die wirtschaftlichen Folgen unterschiedlicher Waldbewirtschaftung aufzeigen, sobald Störungen auftreten. Schließlich können die Projektergebnisse Berichte des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderungen (IPCC) ergänzen, indem ORCHIDEE in das CMIP7 Experiment einbezogen wird, um Entscheidungen zu vereinfachen.
Schlüsselbegriffe
CLIMPRO, Waldbewirtschaftung, ORCHIDEE, Sturm, Insektenbefall, Störungen, Waldresilienz, Forstwirtschaft, Holzindustrie, Klimaschutz
