Helmholtz-Klima-Initiative

Wälder im Klimawandel

Wälder sind eine lebenswichtige Ressource für Mensch und Tier: Erholungsorte, Lebensraum und Lieferanten wichtiger Rohstoffe. Sie bedecken 30 Prozent der globalen Landfläche, speichern große Mengen an Kohlenstoff und spielen eine wichtige Rolle für natürliche Kreisläufe. Gesunde Wälder liefern nicht nur Holz, sondern sind auch die Grundlage für Biodiversität, halten Wasser im Boden und schützen ihn vor Erosion. Um diese wichtigen Ökosysteme trotz Klimawandel zu erhalten, müssen die Wälder umgebaut und besser geschützt werden.

Es gibt 50 000 Baumarten. Ein Drittel der Landfläche Deutschlands und der Welt sind mit Wald bedeckt.
Es gibt 50 000 Baumarten. Ein Drittel der Landfläche Deutschlands und der Welt sind mit Wald bedeckt.
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Factsheet Waldforschung

Der Wald ist ein einzigartiger Lebensraum. Knapp ein Drittel der Erdoberfläche ist von ihm bedeckt, in Deutschland sind es allein 11,4 Millionen Hektar. Doch es steht nicht gut um die Wälder. Durch den Klimawandel leiden unsere „grünen Lungen“. Heiße Sommer und lange Trockenphasen verstärken das Risiko von Waldbränden

Die Trockenheit im Sommer macht den Wäldern schwer zu schaffen. Der Dürremonitor des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) ist ein Online-Tool, das die Bodenfeuchte simuliert. Er zeigt, dass die Böden in den letzten Jahren stark an Feuchtigkeit verloren haben. Schädlinge haben bei Trockenheit leichtes Spiel. Pilze oder der Borkenkäfer können die geschwächten Bäume leichter befallen und sich dadurch ausbreiten (mehr im Video mit UFZ-Forscher Andreas Marx). Eine mehrjährige Dürre trocknet auch die tiefen Bodenschichten soweit aus, dass ein regenreicheres Jahr nicht ausreicht, um die fehlenden Niederschläge wieder auszugleichen.

Von Januar 2018 bis April 2021 betrug der Verlust an Baumbestand in Deutschland über 500.000 Hektar, schätzt das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) aufgrund von Satellitendaten. Das entspricht fast 5 Prozent der gesamten Waldfläche in Deutschland. Vor allem betroffen sind Nadelwälder in der Mitte des Landes. Dabei brauchen wir gesunde Wälder unbedingt zum Schutz von Biodiversität und Klima. Denn Wälder bieten Lebensraum für viele Arten und sind natürliche CO2-Fänger.

Kohlenstoffspeicherung und -emissionen von Wäldern im Vergleich
Kohlenstoffspeicherung und -emissionen von Wäldern im Vergleich
Factsheet Waldforschung

Die Grafik zeigt, wie wichtig Wälder für das Klima sind. Ein höherer CO2-Gehalt in der Atmosphäre durch die Verbrennung fossiler Energien und Brandrodung führt zu einer immer stärkeren Erwärmung der Erde. Wälder entziehen der Atmosphäre CO2, indem sie den Kohlenstoff im Holz der Bäume binden.

Große Waldflächen wie der Amazonas-Regenwald und die nördlichen Nadelwälder speichern riesige Mengen Kohlenstoff und puffern damit die Erderwärmung ab. Doch durch die steigenden Temperaturen und vermehrte Trockenheit sind diese natürlichen Speicher in Gefahr und könnten „kippen“. Dann verwandeln sich die Wälder von Kohlenstoffsenken in Kohlenstoffquellen: Statt Kohlenstoff zu speichern, geben sie ihn ab, und noch mehr CO2 erwärmt die Atmosphäre.

~ 1 Mrd.

Tonnen Kohlenstoff

speichern allein die Wälder in Deutschland

Da Bäume sehr alt werden können, passen sich die Wälder nur langsam an Klimaänderungen an. In der Forstwirtschaft wird nun nach Wegen gesucht, die Wälder so zu bewirtschaften, dass wir sie auch noch im nächsten Jahrhundert nutzen können. Im Video erklärt Wissenschaftler Andreas Huth vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung - UFZ, wie die Zukunft der Wälder aussehen könnte:

UFZ-Wissenschaftler Andreas Huth erklärt, wie sich der Wald an den Klimawandel anpassen kann
Andreas Huth berechnet den Wald der Zukunft
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Wissenschaftler:innen der Helmholtz-Klima-Initiative erforschen Waldökosysteme und ihre nachhaltige Nutzung. So simuliert das FORMIND-Waldmodell des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) das Wachstum von Wäldern und Bäumen unter Berücksichtigung von Klima- und Bodendaten. Dabei kombinieren die Forschenden Waldmodelle mit aktuellen Satellitenmessungen und können so die Biomasse, Produktivität und Dynamik großer Waldgebiete analysieren.

Eine Region mit besonderem Fokus ist der Amazonas-Regenwald. Das Forschungsteam des UFZ simulierte das Wachstum jedes einzelnen der rund 410 Milliarden Bäume im Amazonasgebiet und kombinierte diese Daten mit Informationen über Klima und Boden. Nachdem mehr als 100 Millionen 3D-Laser-Messungen der NASA-Mission GEDI in das Waldmodell integriert wurden, stellte sich heraus, dass der Amazonas aufgrund der Abholzung und Degradierung keine große Kohlenstoffsenke mehr ist. Das gibt Anlass zur Sorge.

Auch die zunehmende Zerschneidung der Tropenwälder trägt dazu bei, dass der Wald nun Kohlenstoff abgibt statt aufnimmt. Bereits ein Drittel der Waldfläche des Amazonas ist fragmentiert. An den Waldrändern sterben mehr Bäume ab, und die Zersetzung des Totholzes setzt große Mengen an CO2 frei. Modellsimulationen zeigen, dass diese Emissionen in Zukunft zunehmen könnten. Nur durch weniger Abholzung kann der Prozess gebremst werden.

Mit dem FORMIND-Waldmodell erforschen die Wissenschaftler:innen auch, welche Waldtypen im Klimawandel besser mit Extremereignissen wie etwa einer Dürre oder Stürmen zurechtkommen. Für Deutschland sind das zum Beispiel Mischwälder mit heterogenen Strukturen. Das sind Wälder, in denen viele verschiedene Baum- und Pflanzenarten zusammen wachsen, und nicht nur eine Monokultur.

Mischwälder sind widerstandsfähiger gegenüber dem Klimawandel, weil sich die verschiedenen Arten so ergänzen, dass sie die Bäume besser vor Trockenheit schützen. In Mischwäldern gibt es auch mehr Nischen für verschiedene Arten von Tieren, Pflanzen und Pilzen, so dass die Biodiversität dort höher ist. Sie sind also ökologisch reicher und speichern zudem auch noch mehr Kohlenstoff als Monokulturen.

Wälder: Hier forscht Helmholtz

  • Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) erforscht die Wälder aus dem All: Big Data von Satelliten zeigt, dass die Baumverluste in Deutschland erheblich höher sind als angenommen. Mehr lesen>
  • Das FORMIND-Team am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ kombiniert Waldmodelle mit aktuellen Satellitenmessungen, um die Dynamik großer Waldgebiete zu analysieren. Mehr lesen>
  • Auch am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) werden Modelle eingesetzt, um die Zukunft der Wälder zu verstehen. Die KIT-Forschenden führen außerdem Experimente im Feld und Gewächshaus durch. Mehr lesen>
  • Um den Zustand der deutschen Wälder zu verstehen, arbeitet das UFZ an fernerkundungsbasierten Produkten zu Waldschäden bis auf Ebene von Baumarten, dem Waldzustandsmonitor. Mehr lesen>
Infografik: wie Klimaveränderungen die Wälder beeinflussen
Infografik: wie Klimaveränderungen die Wälder beeinflussen
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Factsheet Waldforschung
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