Fortschrittliche Computerwerkzeuge zur Ermittlung wichtiger Forstwirtschaftsstrategien
Der vom Menschen verursachte Klimawandel schreitet schneller voran als Baumarten sich anpassen können. Daher werden drastische Veränderungen der Wälder in den kommenden Jahrzehnten erwartet, nicht nur aufgrund der Erwärmung, sondern auch der zunehmenden natürlichen Störungen, die dadurch entstehen. Bei vielen Studien wurde ausschließlich die Auswirkung des Klimawandels berücksichtigt, doch häufig treten plötzliche Veränderungen durch natürliche Störungen und die Landnutzung auf. Unterstützt über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen (MSCA) und unter Leitung von Erich Tasser von Eurac Research wurden im Projekt REINFORCE räumlich explizite Waldmodelle genutzt, um all diese Faktoren zu betrachten.
Dynamische Landschaftsmodellierung, funktionale Vielfalt und Netzwerkanalyse
Der MSCA-Stipendiat Marco Mina, auch bei Eurac Research, nutzte mathematische Wege, die dynamischen Veränderungen von Wäldern als Reaktion auf Veränderungen der Umwelt zu erklären. Mit dynamischer Landschaftsmodellierung werden ökologische Prozesse über Zeit nachgebildet, um räumliche Veränderungen auf Landschaftsebene zu erfassen. „Das ist das vielversprechendste Mittel für zuverlässige Prognosen einer Zukunft, die durch Umweltveränderungen geprägt ist“, meint Mina. Funktionale Vielfalt und Netzwerkanalysen sind recht neue Konzepte in der Forstwissenschaft. Mina erklärt: „Es gibt Hinweise, dass Indikatoren, die von funktionalen Merkmale einer Art und Netzwerkverbindungen abgeleitet wurden, nützlich als Anzeichen für ökologische Resilienz sein könnten. Je vielfältiger ein Wald hinsichtlich funktionaler Merkmale der enthaltenen Arten also ist, desto eher kann er natürliche Störungen bewältigen und sich anpassen.“
Simulationsexperimente in verschiedenen Waldbeständen
Ausgehend von Daten einer großen Landschaft in Nordamerika hat Mina verschiedene Forstwirtschaftsstrategien verglichen, darunter eine Strategie, die auf dem Grundsatz der funktionalen Vielfalt und Netzwerkanalyse basiert. „Wir konnten nachweisen, dass eine Perspektive auf Landschaftsebene, bei der die Maßnahmen strategisch auf mehr Vielfalt der Wälder ausgelegt werden, wirksam ist, um die ökologische Resilienz in Bezug auf unerwartete Stressoren auszubauen“, erklärt Mina. „Wir nutzten auch dynamische Waldmodelle, um die Ökosystemdienstleistungen der Wälder in den italienischen Alpen zu untersuchen. Dabei kamen wir auf wichtige Ergebnisse, die wir zu Projektbeginn nicht erwartet hatten. Außerdem konnte ich mein Fachwissen erweitern“, berichtet Mina. Bei einer Simulationsstudie zu Schutzwäldern (Wälder in steilem Gelände, die vor Naturgefahren schützen) wurde zum Beispiel ein abweichender Effekt des Klimawandels auf Berg- und subalpine Wälder erkannt. Dadurch wird deutlich, dass für topografisch komplexe Gebiete wie die Alpen Modelle auf lokaler Ebene notwendig sind.
Dynamisch in die Zukunft – ein Ökosystem der Waldmodellierung
„Bis vor Kurzem galt die biologische Vielfalt als eine von vielen Ökosystemdienstleistungen von Wäldern. Jetzt wird sie als Rückgrat der Waldresilienz und Anpassungsfähigkeit anerkannt. Ein funktional vielfältiger Wald ist ein resilienterer Wald mit hohen Kapazitäten, CO2 zu sequestrieren. Meine Aufgabe ist es, Forstwirtschaftsstrategien vorzuschlagen, mit denen die biologische Vielfalt und die Produktivität optimiert werden kann“, erklärt Mina. Diese Aufgabe ist noch nicht erledigt und führt zu weiteren. Mina wird die Aktivitäten von REINFORCE als Hauptforscher am Institute for Alpine Environment bei Eurac Research und in Kooperation mit anderen europäischen und internationalen Projekten weiterführen. Die dynamischen Modelle und Daten aus REINFORCE sind öffentlich verfügbar. Damit wird die Gemeinschaft zur Umweltmodellierung als Team unterstützt, das zum Erhalt der biologischen Vielfalt und zu mehr Waldresilienz gegenüber aktuellen und kommenden Bedrohungen beitragen könnte.
Schlüsselbegriffe
REINFORCE, Wald, Netzwerkanalyse, biologische Vielfalt, dynamische Landschaft, Ökosystem, Widerstandsfähigkeit der Wälder, funktionale Vielfalt, Klimawandel, Forstwirtschaft, Waldmodelle
