Ich weiß, was ich nicht weiß – Laubholzbewirtschaftung im Klimawandel

Die Einzelbaumstabilität ist vor allem in Nadelbaumbeständen eine wichtige Stellschraube. Hier ist es sehr wichtig, von Anfang an robuste Einzelbäume mit einem geringen H/D-Wert und einer hohen Vitalität heranzuziehen, denn auf eine zu späte Freistellung können einige Nadelbäume nicht mehr reagieren.

Bei vielen Laubbäumen gestaltet sich diese Situation anders. Die Buche ist zum Beispiel weniger sturmanfällig und reagiert zudem auch in fortgeschrittenem Alter noch flexibel auf eine Freistellung. Trotzdem ist es auch hier wichtig, schon früh auf robuste und stabile Bäume zu setzen. Daher gilt schon bei den Auswahlkriterien für die Z-Bäume der Merksatz "Vitalität vor Qualität vor Abstand". Denn auch die beste Qualität nützt wenig, wenn der Baum nicht vital genug ist, um mit den veränderten Umweltbedingungen zurechtzukommen.

Rechtzeitige Durchforstungseingriffe können außerdem dazu beitragen, die Umtriebszeit zu verkürzen. Dadurch kann das Risiko eines klimawandelbedingten Produktionsausfalls verringert werden. In der Fachliteratur werden daher auch Überlegungen geäußert, die Zieldurchmesser zu verringern (Brang et al. 2016).

Ob eine Baumart trotz sich verändernder Umweltbedingungen überleben kann, hängt unter anderem davon ab, wie gut sie sich anpassen kann. Diese Anpassung findet unter anderem dadurch statt, dass Pflanzen ihre Gene an die nächste Generation weitervererben. Denn meistens vermehren sich diejenigen Individuen am stärksten, die am besten mit den Umweltbedingungen zurechtkommen, und so haben angepasstere Bäume einen Selektionsvorteil.

Je größer dabei die vererbte genetische Vielfalt ist, desto flexibler können Baumarten auf veränderte Umweltbedingungen reagieren. Besonders bei Eichen ist die genetische Vielfalt überdurchschnittlich hoch. Das liegt auch daran, dass sich die Pollen über besonders weite Distanzen ausbreiten können. Auf diese Weise können „angepasste Gene“ große Strecken zurücklegen und die Gene von nicht so gut angepassten Beständen aufpeppen (Bonfils et al. 2015).

Ob der Mensch diesen Prozess nachahmen sollte, ist umstritten. Zum Beispiel könnten potenziell gut an Trockenheit angepasste Bäume aus wärmeren Regionen anpflanzt werden, um die genetische Vielfalt zu steigern. Ob diese Bäume allerdings tatsächlich besser an den Klimawandel angepasst sind und ob sie auch mit den regionalen Umweltbedingungen zurechtkommen, ist nicht sicher (Brang et al. 2016).

Alternativ gibt es noch andere Maßnahmen, die der genetischen Vielfalt im Bestand auf die Sprünge helfen können. Insbesondere bei Schattbaumarten wie der Buche ist es sinnvoll, auf lange Verjüngungszeiträume und auf vitale "Mutterbäume" zu achten. Auf diese Weise wird eine künstliche und ungewollte Selektion hin zum schlechteren Baum verhindert. Denn wenn die besten Bäume stets zuerst geerntet werden, haben diese im Vergleich zu schlechteren Bäumen weniger Zeit, sich zu vermehren und ihre guten Gene weiterzugeben.

Insgesamt können gleichzeitig auch kürzere Umtriebszeiten sinnvoll sein, da durch die beschleunigte Generationsabfolge eine schnellere Rekombination des Erbguts und so eine raschere Anpassung an sich ändernde Umweltbedingungen stattfinden kann (Brang et al. 2016).

Bäume gleicher Altersstufe sind oft auch ähnlichen Gefahren und Risiken ausgesetzt. Junge Buchen sind zum Beispiel häufiger von Frostschäden, Verbiss oder Schneebruch betroffen als ihre älteren Artgenossen. Dafür ist bei alten Bäumen aufgrund ihrer Höhe das Sturmwurfrisiko größer.

Das bedeutet im Umkehrschluss: Je größer die vertikale Strukturvielfalt ist, das heißt, je mehr Bäume unterschiedlicher Dimensionen in einem Bestand stehen,desto geringer ist das Risiko, dass bei einem Schadereignis alle Bäume gleichzeitig betroffen sind.

Der Aspekt der Vielschichtigkeit von Waldbeständen ist umso wichtiger, da bislang noch nicht eindeutig wissenschaftlich geklärt ist, welche Bestandesschichten besonders unter den Auswirkungen des Klimawandels leiden werden (Bosela et al. 2018; Diaconu et al. 2017).

Neben der vertikalen Struktur spielt auch die horizontale Strukturvielfalt in Laubwäldern eine wichtige Rolle für die Klimawandeladaption. Damit ist die räumliche Durchmesserverteilung und die Abwechslung von lichteren und dichteren Bestandesstrukturen gemeint. Auch hier liegen unterschiedliche, wissenschaftliche Forschungsergebnisse vor. Es wird zum Beispiel diskutiert, ob Durchforstungen und lichtere Strukturen den Trockenstress in Buchenbeständen minimieren oder sogar erhöhen können (Diaconu et al. 2017; Mausolf et al. 2018). Welcher Effekt vorherrscht, ist abhängig von unterschiedlichen Faktoren wie denen des Standorts und des Bestands.

Ein weiterer wichtiger Aspekt, der zur Strukturvielfalt in Wäldern entscheidend beiträgt, ist die Baumartenmischung. Auch hier gilt: Je mehr Baumarten es in einem Bestand gibt, desto unwahrscheinlicher ist es, dass alle gleich stark von einer Kalamität betroffen sind, da die Baumarten in ihren Eigenschaften divergieren.

Die Mischung von Baumarten dient also einerseits der Risikominimierung. Andererseits kommt noch ein weiterer positiver Effekt hinzu: Manche Baumarten können sich in ihrem Wachstum und in ihrer Klimastabilität gegenseitig positiv beeinflussen. Zum Beispiel konnte bereits nachgewiesen werden, dass die Tanne einen positiven Effekt auf die Buche haben kann, unter anderem deshalb, weil sie mit ihren längeren Pfahlwurzeln Wasser aus tieferen Bodenschichten nach oben pumpen kann. Das kann für Buchen in Trockenphasen sehr nützlich sein (Magh et al. 2018). Zugleich wird in der Fachliteratur allerdings in Frage gestellt, ob die Tanne selbst überhaupt mit den durch den Klimawandel veränderten Umweltbedingungen zurechtkommen wird (Albrecht et al. 2019; Brang et al. 2016).

Diese Problematik zeigt sich auch bei anderen Baumartenmischungen. Zwar gilt, dass sich Baumartenmischungen gegenseitig grundsätzlich eher positiv beeinflussen und einen höheren Zuwachs erbringen als Reinbestände (González de Andrés et al. 2018; Metz et al. 2020; Russo et al. 2020; Schwarz und Bauhus 2019). Allerdings lässt sich nicht sicher feststellen, welche Baumarten und welche Mischungen mit dem Klimawandel gut zurechtkommen werden. Denn das hängt unter anderem auch davon ab, ob sich durch den Klimawandel die Konkurrenzverhältnisse zwischen den Baumarten verschieben (Brang et al. 2016). Für manche Baumarten werden die Bedingungen durch den Klimawandel schlechter und sie verlieren an Konkurrenzkraft. Davon könnten andere, bislang konkurrenzschwächere Baumarten wiederum profitieren (Albrecht et al. 2019). Das könnte zum Beispiel bedeuten, dass die aktuell sehr konkurrenzstarke Buche in Zukunft auf einigen Standorten den momentan konkurrenzschwächeren Baumarten wie Eiche oder Kiefer unterliegen könnte. So könnten sich in Zukunft Mischungen auszahlen, die heute noch zeit- und kostenintensiv sind.

Die Projektionen für die Auswirkungen des Klimawandels auf den Wald sind Rechnungen mit vielen Unbekannten. Insgesamt ist die Forschung hierzu noch lang nicht abgeschlossen und es sind bereits zahlreiche und vielversprechende, weiterführende Forschungsprojekte geplant.

Bekannt ist allerdings in vielen Fällen schon, welche Unbekannten es gibt und wie man mit ihnen umgehen kann. Zum Beispiel, indem an den vorgestellten Stellschrauben so gedreht wird, dass die Risiken für den Wald so gut es geht minimiert werden (weitere Informationen zur risikoarmen Waldbewirtschaftung gibt es hier: No-/low-regret Maßnahmen in der Forstwirtschaft). Wer also seine Laubholzbestände möglichst risikoarm bewirtschaften will, der setzt auf eine große Vielfalt und stellt sich dadurch breit auf. Das bedeutet konkret: viele stabile und unterschiedlich alte Bestände, die unterschiedlich stark durchforstet sind und unterschiedliche Strukturen aufweisen, möglichst vielfältige Baumartenmischungen und eine große genetische Vielfalt.

Natürlich kann nicht garantiert werden, dass durch dieses Vorgehen jeder Schaden vermieden wird. Aber auch wenn ein Schaden eintritt, hat diese Herangehensweise Vorteile. Denn je größer die strukturelle und genetische Vielfalt und die Baumartenvielfalt ist, desto schneller erholt sich der Wald nach Kalamitäten.

Wie genau die Strukturvielfalt und die Baumartenmischungen in den jeweiligen Wäldern konkret aussehen, ist abhängig von den Wuchsbedingungen und vor allem von den Zielen der Waldbesitzer. Wer hierzu nach Anregungen sucht, der sei auf das Themensammlungs-Kapitel „Hilfe bei der Baumartenwahl“ verwiesen.

• Albrecht, A., Michiels, H.-G. & Kohnle, U. (2019). Baumarteneignung 2.0 und Vulnerabilitätskarten – Konzept und landesweite Hauptergebnisse. FVA-einblick (2), 9–14.

• Bonfils, P., Rigling, A., Brändli, U.-B., Brang, P., Forster, B., Engesser, R., Gugerli Felix & Junod, P. (2015). Die Eiche im Klimawandel. Zukunftschancen einer Baumart. Merkblatt für die Praxis (55), 1–12.

• Bosela, M., Lukac, M., Castagneri, D., Sedmák, R., Biber, P., Carrer, M., Konôpka, B., Nola, P., Nagel, T. A., Popa, I., Roibu, C. C., Svoboda, M., Trotsiuk, V. & Büntgen, U. (2018). Contrasting effects of environmental change on the radial growth of co-occurring beech and fir trees across Europe. The Science of the total environment 615, 1460–1469.

• Brang, P., Küchli, C., Schwitter, R., Bugmann, H. & Ammann, P. (2016). Waldbauliche Strategien im Klimawandel. In A. R. Pluess, S. Augustin & P. Brang (Hrsg.), Wald im Klimawandel. Grundlagen für Adaptationsstrategien (Forum für Wissen, 1. Aufl., S. 341–364). Bern: Haupt Verlag.

• Diaconu, D., Kahle, H.-P. & Spiecker, H. (2017). Thinning increases drought tolerance of European beech: a case study on two forested slopes on opposite sides of a valley. European Journal of Forest Research 136 (2), 319–328.

• González de Andrés, E., Camarero, J. J., Blanco, J. A., Imbert, J. B., Lo, Y.-H., Sangüesa-Barreda, G. & Castillo, F. J. (2018). Tree-to-tree competition in mixed European beech-Scots pine forests has different impacts on growth and water-use efficiency depending on site conditions. Journal of Ecology 106 (1), 59–75.

• Hein, S., Kohnle, U. & Michiels, H.-G. (2008). Waldbauliche Handlungsmöglichkeiten angesichts Klimawandel. FVA einblick+ (1), 50–53.

• Magh, R.-K., Grün, M., Knothe, V. E., Stubenazy, T., Tejedor, J., Dannenmann, M. & Rennenberg, H. (2018). Silver-fir (Abies alba MILL.) neighbors improve water relations of European beech (Fagus sylvatica L.), but do not affect N nutrition. Trees 32 (1), 337–348.

• Mausolf, K., Wilm, P., Härdtle, W., Jansen, K., Schuldt, B., Sturm, K., Oheimb, G. von, Hertel, D., Leuschner, C. & Fichtner, A. (2018). Higher drought sensitivity of radial growth of European beech in managed than in unmanaged forests. The Science of the total environment 642, 1201–1208.

• Metz, J., Annighöfer, P., Westekemper, K., Schall, P., Schulze, E.-D. & Ammer, C. (2020). Less is more: Effects of competition reduction and facilitation on intra-annual (basal area) growth of mature European beech. Trees 34 (1), 17–36.

• Russo, D., Marziliano, P. A., Macrì, G., Zimbalatti, G., Tognetti, R. & Lombardi, F. (2020). Tree Growth and Wood Quality in Pure Vs. Mixed-Species Stands of European Beech and Calabrian Pine in Mediterranean Mountain Forests. Forests 11 (1), 6.

• Schwarz, J. A. & Bauhus, J. (2019). Benefits of Mixtures on Growth Performance of Silver Fir (Abies alba) and European Beech (Fagus sylvatica) Increase With Tree Size Without Reducing Drought Tolerance. Frontiers in Forests and Global Change 2, 1483.