21.03.2024
Friedrich Bohn

Wie passen wir Wälder an den Klimawandel an?

Unsere Wälder müssen sich an den Klimawandel anpassen. Wie das funktioniert, erklärt Friedrich Bohn, Waldmodellierer am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ. 

Portrait Friedrich Bohn
Portrait Friedrich Bohn
Friedrich Bohn
©
Sebastian Wieding / UFZ

Der Wald ist ein wesentlicher Bestandteil des globalen Erdsystems. Er hilft Wasser- und Kohlenstoffkreisläufe zu regulieren, bietet Lebensraum für zahlreiche Arten, speichert große Mengen an Kohlenstoff und liefert mit seinem Holz einen wichtigen Rohstoff. Wälder bedecken 30 Prozent der gesamten Landfläche der Erde und kompensieren bis zu 20 Prozent der Emissionen weltweit. In Deutschland kompensieren die Wälder etwa sechs Prozent unserer Emissionen. Trotz dieser wichtigen Funktionen ist der Wald zunehmend den Auswirkungen des Klimawandels und den Folgen von Trockenperioden ausgesetzt.

Um aktuelle Auswirkungen besser zu erforschen und zukünftige Entwicklungen abzuschätzen, greifen die Wissenschaftler:innen der Helmholtz-Gemeinschaft auf Feldexperimente sowie Modellierungsverfahren zurück. Ein Beispiel ist das Projekt AquaDiva, das seit 2016 einen Buchenwald am Rande des Nationalparks Hainich untersucht. Obwohl die Buche in diesem Wald dominiert, haben die Trockenperioden der letzten Jahre die Bäume geschwächt und anfälliger für Pilzinfektionen gemacht. Diese Pilze zersetzen Lignin, welches dem Holz seine Stabilität verleiht. Als Folge sind einige der alten Buchen durch Stürme und das geschwächte Holz umgestürzt. Doch in den entstandenen Lücken wächst die nächste Generation kräftig nach. Es gibt zwar noch Buchen, aber vor allem Ahornarten gedeihen in diesen kleinen Waldlücken prächtig. So beginnt dieser Wald automatisch, sowohl an Artenvielfalt zu gewinnen als auch seine Struktur zu verändern. 

Das Ökosystem Wald ist also erstaunlich widerstandsfähig. Doch wie sieht es nach so extremen Ereignissen wie im Harz aus, wo riesige Fichtenmonokulturen durch Sturm, Trockenheit und Borkenkäfer dezimiert wurden? Gerade Nadelbaum-Monokulturen sind besonders anfällig für den Klimawandel und Schädlingsbefall. Seit 2018 sind deutschlandweit Fichten auf einer Fläche von rund 500.000 Hektar abgestorben. Lange Zeit galt die Fichte als "Brotbaum" der deutschen Forstwirtschaft: Sie wächst schnell und liefert hochwertiges Bauholz. Obwohl die Fichte nur ein Viertel des Waldes ausmacht, liefert sie hierzulande mehr als die Hälfte des nachwachsenden Rohstoffs Holz. In Zukunft wird die Fichte aber nur noch auf flachgründigen, niederschlagsreichen Gesteinsböden oberhalb von 800 m anzutreffen sein, da es ihr als kälteliebendem Flachwurzler überall sonst zu trocken und zu warm wird. 

Im Bayerischen Wald kann man auf den ehemals kahlen Flächen, auf denen Fichten Ende der 1990er Jahre vom Borkenkäfer befallen worden waren, heute wieder junge Bäume entdecken. Neben Fichten finden sich nun auch Ebereschen, Buchen und Tannen, und es braucht noch etwas Geduld, bis sich wieder ein geschlossenes Kronendach mit großen Bäumen gebildet hat. 

Wälder der Zukunft: Die Mischung macht‘s 

Welche Wälder brauchen wir in Zukunft angesichts des Klimawandels? Um diese Frage zu beantworten, nutzen Forschende verschiedene Waldmodelle. Eines davon ist FORMIND, mit dem jeder einzelne Baum eines Waldes im Computer simuliert werden kann. Das Modell berücksichtigt Klima- und Bodenverhältnisse und berechnet, wie viel Licht und Wasser jeder einzelne Baum bekommt. Daraus lässt sich ableiten, wie viel CO2 ein Wald in einem bestimmten Jahr speichert oder wie viel Wasser er verdunstet. 

In den aktuellen Simulationen können auf diese Weise Hunderttausende von Waldtypen unter verschiedenen Klimabedingungen untersucht werden. Erste Ergebnisse deuten darauf hin, dass vor allem struktur- und artenreiche Laubwälder in den meisten Fällen gut mit zukünftigen Klimaveränderungen zurechtkommen. Es gilt: Monokulturen zu vermeiden. Durchmischte Wälder sind deutlich resistenter gegen schädliche Einflüsse. Gleichzeitig zeigt sich: Je schneller wir unsere CO2-Emissionen reduzieren, desto besser können die Wälder mit den Veränderungen umgehen und uns weiterhin als CO2-Senken dienen.

Die genaue Auswahl der idealen Baumarten für einen bestimmten Standort ist eine schwierige Aufgabe. Aktuelle Untersuchungen zeigen, dass neben Buche, Eiche, Kiefer und Tanne je nach Standort eine oder mehrere der folgenden Baumarten von Interesse sein können: Hainbuche, Elsbeere, Winterlinde, Spitzahorn, Flaumeiche, Esskastanie, Nordmannstanne, Orientbuche, Baumhasel sowie Atlaszeder, Zerreiche und Türkische Tanne. Um mehr über das Verhalten dieser Arten und ihre Mischungen im Wald zu erfahren und die Vorhersagen durch Modelle zu verbessern, ist es notwendig, Experimente durchzuführen und die Arten auf einer Vielzahl von Standorten in verschiedenen Kombinationen anzupflanzen.

Friedrich Bohn arbeitet als Wissenschaftler am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ). Der Ökosystemwissenschaftler und Waldmodellierer forscht zu den Auswirkungen des Klimawandels auf den Wald und möglichen Anpassungsstrategien anhand von Waldmodellen u.a. FORMIND.

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