Klimawandel-RLP

Regionale bis lokale Anpassungsoptionen für die rheinland-pfälzischen Wälder im Klimawandel

Problemstellung und Zielsetzung

Die Auswirkungen des Klimawandels sind in Rheinland-Pfalz spürbar. Das Ausmaß der künftigen Klimaänderungen ist allerdings nicht mit Sicherheit vorhersehbar. Die Effekte werden regional unterschiedlich und lokalspezifisch sein. Auch die Forstwirtschaft muss sich auf Folgen des Klimawandels, wie höhere Durchschnittstemperaturen, veränderte Niederschlagsverteilungen und häufigere Extremwetterereignisse einstellen, die zu veränderten Stresssituationen führen können. Für Rheinland-Pfalz – mit 42% Waldanteil relativ waldreichstes Bundesland Deutschlands – ergibt sich eine besondere Verantwortung für die Entwicklung regionaler Anpassungsoptionen zur nachhaltigen multifunktionalen Nutzung und Erhaltung der Wälder.

Das Modul Wald des interdisziplinären Forschungsprojektes „Klima- und Landschaftswandel in Rheinland-Pfalz“ (KlimLandRP) hat von April 2008 bis September 2011 bereits umfangreiche und wertvolle Erkenntnisse zur Einschätzung zukünftiger regionaler Baumarteneignung geliefert.

Ziel des vorliegenden Folgeprojekts ist eine Erweiterung und Vertiefung solcher Einschätzungen auf der Grundlage zusätzlicher Emissionsszenarien und Klimamodelle (Ensembleauswertung) und verfeinerter methodischer Ansätze, um die bestehende Unsicherheit über die Auswirkungen zukünftiger Klimaprojektionen auf den Wald in Rheinland-Pfalz einzugrenzen. Diesbezüglich sollen auch Erkenntnisse darüber gewonnen werden, welche Bedeutung strukturelle Merkmale des Waldaufbaus (Baumartenkombinationen) und Bewirtschaftungsformen (Hochwald-, Mittelwald- oder Niederwaldbewirtschaftung) für die Waldentwicklung in einzelnen Landschaften bzw. Klimaregionen haben können. Antworten auf diese Fragen sind im Hinblick auf den Einsatz von Instrumenten der waldbezogenen Umweltpolitik, insbesondere eine entsprechende Anpassung der ab 2014 beginnenden neuen EU-Förderperiode, von zentraler Bedeutung. Hierzu werden Empfehlungen erwartet, welche Baumarten und Baumartenkombinationen einschließlich Mischungsformen im Zuge des Klimawandels bevorzugt gefördert werden sollen.

Über den Aspekt der forstlichen Förderung und Forstwirtschaft i.e.S. hinaus hat die Frage, welche Baumarten und Waldlebensraumtypen welche Perspektiven im Klimawandel haben, eine besondere Bedeutung. Im Rahmen der in Bearbeitung befindlichen Managementpläne für Natura2000 werden naturschutzfachliche Leitbilder entwickelt, die im Zusammenhang mit den Klimaprojektionen diskutiert werden sollen.

Bei den Untersuchungen soll nicht nur der Wirtschaftswald betrachtet werden. Auch Grenzertragsstandorte, bei denen sich zukünftig die generelle Frage nach einer dauerhaften Bestockung stellt (Werden diese Standorte mit Wald bestockt bleiben? Wird eine Waldbestockung erforderlich sein? Welche Wirkungen muss eine wie auch immer geartete Bestockung leisten?), und die Entwicklung von Naturschutzobjekten im Wald sind neue Themenschwerpunkte. Erkenntnisse hierzu sind Voraussetzung für ein adaptives Managementkonzept, dass sich rechtzeitig und flexibel an die eintretenden Veränderungen anpassen kann. Gleichzeitig soll – sofern methodisch möglich – eine integrierende Betrachtung zukünftiger Extremwetterereignisse und lokaler Sturmgefährdung Aussagen zu Risiko und Anpassungsoptionen verfeinern. Übergeordnetes Ziel bei allen Untersuchungsansätzen sind regionale bis lokale Aussagen über die standörtliche Baumarteignung, wobei die räumliche Auflösung belastbarer Aussagen stark von der Datengrundlage [und der Qualität der verfügbaren Modelle] abhängen wird.

Vorgehen / Methodik

Ensembleauswertung

Zur besseren Abbildung der vorhandenen Unsicherheit bei den Klimaprojektionen wird durch eine Ensembleauswertung verschiedener Emissionsszenarien und Modellansätze ein breiteres Szenarienspektrum verfügbar gemacht werden. Dazu wird auf die voraussichtlich ab 2012 für Deutschland verfügbaren, sich derzeit in Erarbeitung befindlichen, neuen IPCC-Szenarien (RCP-Szenarien; Representative Concentration Pathways) zurückgegriffen werden. Diese Auswertungen werden für die bereits untersuchten Hauptbaumarten in Rheinland-Pfalz (Buche, Eiche, Fichte, Kiefer, Douglasie) und deren Mischungstypen auch für bislang nicht untersuchte Klimaszenarien eine Abschätzung der Wachstumsreaktion auf veränderte klimatische Standortsfaktoren ermöglichen.

Baumarteneignungsschätzung - Methodenerweiterung

Einen Ansatz zur Verbesserung der Aussagekraft zukünftiger Baumarteneignung rheinland-pfälzischer Hauptbaumarten stellt ebenfalls die Prüfung weiterer nationaler und europäischer Methoden zur Modellierung der Baumarteneigung auf deren Anwendbarkeit/Validität dar. Folgende Bausteine sind vorgesehen:

• Einbindung der Ergebnisse der digitalen dynamisierten Standortkartierung aus dem Projekt ForeStClim zur räumlichen Präzisierung zukünftiger Baumarteneignung u.a. über die Betrachtung des Bodens, der nutzbaren Feldkapazität und eventueller Veränderungen der Wasserhaushaltssituation.
• Einbeziehung multikriterieller statistischer Auswertungen der klimatischen Nischen von Baumarten zur Erstellung von Klima-Eignungskarten für Rheinland-Pfalz durch z.B.
  • Übertragung der Methode von Buse & Griebeler (Uni-Mainz),
  • Anwendung der Methode von Casalegno et al. (2010) (European Commission Joint Research Centre, Institute for Environment and Sustainability).
• Erweiterung der Methoden zur Untersuchung des Wuchspotentials von Nebenbaumarten (Larix decidua, Castanea sativa, Sorbus torminalis, Juglans regia) und nicht heimischen Baumarten (Quercus pubescens, Quercus rubra, Robinia pseudoacacia).

Wirkung extremer Wetterereignisse

• Ermittlung der potentiell sturmgefährdeten Waldstandorte durch Windfeldanalysen (nach Freeden et al. 2005) und Auswertung labiler Standorte über deren Bodeneigenschaften, Wasserregime und dem Ist-Zustand des Waldes.
• Bewertung des Einflusses von Extremwetterereignissen (Trockenheitsperioden, Regenperioden) auf die Waldbestockung.

Grenzertragsstandorte und Waldnaturschutzobjekte

Im Rahmen der Stakeholderanalyse des Moduls Wald in KlimLandRP wurde die Thematik „Entwicklung von bereits heute als Grenzertragsstandort geltenden Flächen“ als dringender Forschungsbedarf definiert.

Die Untersuchung der trocken-warmen Grenzertragsstandorte in Rheinland-Pfalz auf deren generelle zukünftige Eignung als Waldstandort soll in Form einer Kaskadenauswertung erfolgen:

• Welche Baumarten sind hier noch standörtlich geeignet?
• Welche Waldform ist damit hier möglich (z.B. Hochwald- oder Niederwald-Bewirtschaftung oder Mischformen)?

In KlimLandRP wurden im Rahmen einer Fallstudie im Soonwald (Hansen 2010) bereits Untersuchungen zum Einfluss des Klimawandels auf die Entwicklung von Naturschutzobjekten (hier: Feuchtstandorte) im Wald untersucht.

Ziel des vorliegenden Projekts ist es die qualitative und quantitative Entwicklung waldspezifischer „Naturschutzobjekte“ in den verschiedenen Waldlandschaftsräumen von Rheinland-Pfalz auf der Basis des erweiterten Spektrums der Emissionsszenarien abzuschätzen. Wo sind wertvolle Objekte heute? Wie werden die Pflanzen- und Waldgesellschaften durch den Klimawandel beeinflusst? Inwieweit ist es möglich und sinnvoll, schützenswerte Objekte zu erhalten? Sind vulnerable Lebensraumtypen in der Lage räumlich auszuweichen? Werden die heutigen Schutzkategorien und -instrumente (NSG, BR, FFH, etc.) geeignet sein, diese Naturschutzobjekte zu erhalten?

Bei der Bearbeitung dieses Projektteils werden die Erkenntnisse des an der Universität Freiburg laufenden FuE-Projekts „Wälder und Klimawandel – künftige Strategien für Schutz und nachhaltige Nutzung“ eine wertvolle Hilfestellung geben.

Erwartete Ergebnisse

Folgende Ergebnisse können erwartet werden:

• Aktualisierte belastbare Eignungskarten (neue Methoden, Modelle, Szenarien) für Baumarten, Waldtypen und ggf. Waldformen mit feinerer räumlicher Auflösung
• Charakterisierung des Wachstums und der Wachstumsveränderungen von Nebenbaumarten unter Bedingungen des Klimawandels
• Karten zur Vulnerabilität von Wäldern und Standorten gegenüber abiotischen und biotischen Schadereignissen und Entwicklung von Handlungsempfehlungen zur Verminderung der Risikodisposition
• Identifikation und Entwicklungsprognose vulnerabler Waldnaturschutzobjekte
• Abschätzung der Vegetationsentwicklung auf Grenzertragsstandorten und Entwicklung von Handlungsempfehlungen
• Zusammenfassende Darstellung der Ergebnisse für die Entwicklung regional- und lokalspezifischer (abhängig von Datenlage) Anpassungsoptionen

Oktober 2011 - Dezember 2015

Rheinland-Pfalz Kompetenzzentrum für Klimawandelfolgen bei der Forschungsanstalt für Waldökologie und Forstwirtschaft Rheinland-Pfalz

Prof. Dr. Werner Konold

Ana Vasconcelos