Die Mischung macht's

Andreas Huth und Friedrich Bohn erforschen, wie Wälder am besten auf künftige Extremereignisse vorbereitet werden können.

Die Mischung macht's

Die grünen Blätter wiegen sich im Wind, die Äste knarzen, die Luft ist frisch und kühl, Mäuse huschen durchs Laub und in den Baumwipfeln zwitschern unzählige Vögel – der Wald ist ein einzigartiger und wichtiger Lebensraum für Mensch und Tier. Knapp ein Drittel der Erdoberfläche ist von Wäldern bedeckt. Auch in Deutschland ist es rund ein Drittel der Landfläche: 11,4 Millionen Hektar. Doch es steht derzeit nicht gut um den Wald. Das sich verändernde Klima setzt ihm mächtig zu.

Für uns Menschen haben Wälder viele wichtige Funktionen. Sie liefern den Rohstoff Holz, sind Lebensraum für viele Tierarten, bieten Erholungsräume für den Menschen. Sie sind aber auch ein bedeutendes Element im Kohlenstoffkreislauf: Sie fangen rund 20 Prozent der vom Menschen verursachten Emissionen auf. Von den rund 10 Milliarden Tonnen Kohlenstoff, die Menschen weltweit mit ihren Fabriken, Kraftwerken oder Autos Jahr für Jahr ausstoßen, werden damit rund 2 Milliarden Tonnen von Wäldern durch ihr Wachstum kompensiert. Wenn der Wald durch den Klimawandel geschädigt wird, verringert sich diese Funktion.

Das Besondere am Forschungsprojekt ist, dass Waldsimulationen und Waldinventuren mit Satellitenmessungen kombiniert werden und so auf eine Fülle globaler Informationen zurückgegriffen wird. „Man denkt bei Satellitendaten oft an James Bond-Filme und was dort mit solchen Daten alles analysiert wird“, sagt Andreas Huth, Professor für ökologische Systemmodellierung und Gruppenleiter im Department Ökologische Systemanalyse des UFZ. „Wir nutzen sie aber vor allem dazu, um zum Beispiel die Waldhöhe und Waldstruktur zu ermitteln, beides sind wesentliche Eingangsgrößen für unser Modell.“ Denn damit lässt sich die tatsächliche Biomasse von Wäldern bestimmen. Dafür nutzen die Forscher beispielsweise Lidarmessungen der NASA-Mission „GEDI“ für die Waldstruktur und Radarmessungen der Tandem-X-Mission des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR). In Verbindung mit Angaben über das Klima und den Zustand des Bodens können sie so auch große Waldgebiete analysieren, etwa den Amazonas: „Mit unserem Modell können wir für dieses Gebiet aktuelle Informationen über den Zustand von 410 Milliarden einzelnen Bäume angeben und ihre Entwicklung für verschiedene Klimaszenarien simulieren“, so Huth.

Doch FORMIND kann noch mehr. Es ist ein wichtiges Werkzeug, mit dem die Wissenschaftler große virtuelle Waldinventuren erstellen. Sie untersuchen die Wälder damit systematisch und simulieren unterschiedliche Waldnutzungen. „Wir arbeiten nach dem Forest Factory Ansatz, damit können wir über 500.000 am Computer zusammengesetzte Wälder testen und dann schauen, wie sich ihre Struktur und ihr Wachstum verändern, wenn wir zum Beispiel die Temperatur erhöhen“, sagt Huth. „Dabei achten wir vor allem auf die Sensitivität, also darauf, wie empfindlich Wälder etwa auf Wärme, Trockenheit oder Dürre reagieren“, ergänzt Friedrich Bohn, wissenschaftlicher Mitarbeiter in Huths Forschungsgruppe. „Aus diesen Daten können wir dann einerseits ableiten, wie sich bestehende Wälder unter veränderten Klimabedingungen entwickeln werden. Andererseits können wir Empfehlungen für den Anbau und die Pflege zukünftiger Wälder aussprechen.“