Durch Buchdrucker geschädigte Fichten auf mäßig trockenem Standort. Foto: N. Asche
Vorbemerkungen
Der erwartete Klimawandel wird heutige Standortmerkmale verändern, so wie er in der Vergangenheit Standorte verändert hat. Berechnungen mit Klimamodellen gehen von einer deutlichen Erhöhung der Jahresmitteltemperatur bis 2100 von bis zu 4°C und einer Abnahme der Niederschläge in den Sommermonaten aus (IPCC 2010). Als Folge dieser Änderungen wird sich der Bereich, in dem eine Baumart optimale Wuchsbedingungen findet, verschieben. Eine Baumart, die hiervon besonders betroffen sein wird, ist die Fichte (KÖLLING et al. 2007, ULLRICH 2009). Durch steigende Temperaturen und abnehmende Niederschläge in der Vegetationszeit wird diese Baumart in ihrer Vitalität geschwächt und gleichzeitig anfälliger für Schadinsekten (MANION 1981).
Um Flächen, die von dieser Entwicklung besonders betroffen sein werden zu erkennen, können Informationen der forstlichen Standorterkundung gezielt ausgewertet werden (ASCHE 2001, 2009). Als Ergebnis einer solchen Auswertung können Flächen mit nicht standortgerechten Fichtenbeständen identifiziert und umbaunotwendige Flächen für die Anpassung der Wälder an den erwarteten Klimawandel beschrieben werden.
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Karte 1: Nadelwaldfläche Sauerland
Karte 2: Standortgerechte Fichte
Karte 3: Standortgerechte Fichte Szenario 3
Karte 4: Standortgerechte Fichte Szenario 4
Methode
Abb. 2: Durch Buchdrucker befallene Fichte. Foto: N. Asche
Abb. 3: Buchdruckerbrutbild mit Käfern im weißen Stadium. Foto: N. Asche
Abb. 4: Flach wurzelnde Fichte auf wechselfeuchtem Boden. Auf solchen Standorten besteht ein hohes Risiko für Windwurf. Foto: N. Asche
Abb. 5: Windbruch. Auch standortgerecht mit Fichten bestockte Flächen können bei extremen Wetterlagen (hier Orkan "Kyrill") zerstört werden. Foto: N. Asche
Für das Wuchsgebiet Sauerland mit einer Fläche von ca. 540.900 ha (erweitert um kleine Flächen angrenzender Wuchsgebiete) mit einer Gesamtwaldfläche von ca. 327.300 ha wurde in einem ersten Arbeitsschritt die Nadelwaldfläche nach ATKIS 2004 mit 199.900 ha (Klimaszenario V0, V3) bzw. 204.700 ha (Klimaszenario V4) bestimmt (Karte 1). Von dieser gesamten Nadelwaldfläche nimmt die Fichte den größten Anteil ein. Andere Nadelbaumarten (Douglasie, Europäische Lärche, Japanische Lärche, Weißtanne, Große Küstentanne, Procera, Schwarzkiefer, u.a.) sind in dieser Fläche enthalten. Für die weitere Auswertung wurde nach Absprache mit dem nordrhein-westfälischen Umweltministerium die Nadelwaldfläche nach ATKIS als Fichtenfläche betrachtet.
Grunddaten der Auswertung sind Ergebnisse der forstlichen Standortklassifikation und die Klimavarianten:
V0 Klimadaten der Periode 1961-1990 (aktueller Zustand)
V3 Klimadaten der Periode 1961-1990, Temperatur +1 °C, Niederschlag -10 %
V4 Klimadaten der Periode 1961-1990, Temperatur +2 °C, Niederschlag -10 %.
Die Auswertung erfolgte mit den Programmen ArcView 3.3 und ArcGis 9.3.
Ergebnis
Klimaszenario V0, aktuelle Situation
Von der gesamten Nadelwaldfläche von 199.900 ha wird die Fichte auf ca. 123.800 ha als voll standortgerecht bewertet. Auf dieser Fläche sind nach derzeitigem Kenntnisstand keine besonderen Risiken für die Erzeugung von starkem Stammholz zu erwarten. Auf ca. 43.100 ha sind die Wuchsbedingungen für diese Baumart nicht optimal und das Schadensrisiko (vgl. MANION 1981) geringfügig erhöht, verglichen mit voll standortgerecht bewerteten Flächen. Auf ca. 33.000 ha wird die Fichte als nicht standortgerecht bewertet. Hierbei handelt es sich insbesondere um kalkreiche, wechselfeuchte Böden oder trockene bzw. mäßig trockene Standorte. Auf diesen Flächen ist das Risiko von Schäden hoch und als Folge davon das Erreichen des Wirtschaftszieles mittleres Stammholz der 3. Stärkeklasse oftmals nicht zu erreichen. Die flächige Verteilung dieser Bewertung zeigt Karte 2.
Klimaszenario V3, Klimadaten der Periode 1961-1990, verändert um +1 °C Jahresmitteltemperatur und -10 % Niederschlag
Von der gesamten Nadelwaldfläche von 199.900 ha wird in diesem Szenario die Fichte auf ca. 78.300 ha als voll standortgerecht bewertet. Dies ist eine deutliche Abnahme von ca. 45.000 ha im Vergleich zum Ausgangszustand. Dagegen sind auf ca. 79.700 ha die Wuchsbedingungen für die Fichte nicht optimal; eine Steigerung der Fläche um ca. 85 % gegenüber dem Ausgangszustand. Hier wird die Baumart als bedingt standortgerecht mit verminderter Vitalität bewertet. Der deutliche Anstieg der Fichtenfläche mit einem hohen Anbaurisiko bzw. einer Bewertung der Flächen als nicht standortgerecht um ca. 9.000 ha auf ca. 41.900 im Vergleich zum Ausgangszustand wird vor allem durch eine deutliche Verschlechterung der Gesamtwasserhaushaltsstufe bei diesem Klimaszenario bewirkt. Die flächige Verteilung dieser Bewertung zeigt Karte 3.
Klimaszenario V4, Klimadaten der Periode 1961-1990, verändert um +2 °C Jahresmitteltemperatur und -10 % Niederschlag
Von der gesamten Nadelwaldfläche von 204.700 ha wird in diesem Szenario die Fichte auf ca. 67.300 ha als voll standortgerecht bewertet. Dies ist eine weitere Abnahme von ca. 11.000 ha voll standortgerechter Fichtenfläche im Vergleich zu Szenario 3. Dagegen sind auf ca. 87.300 ha die Wuchsbedingungen für die Fichte nicht optimal; eine Steigerung der Fläche um ca. 7.000 ha gegenüber dem Szenario 3. Hier wird die Baumart als bedingt standortgerecht mit verminderter Vitalität bewertet. Der weitere deutliche Anstieg der Fichtenfläche mit einem hohen Anbaurisiko bzw. einer Bewertung der Flächen als nicht standortgerecht bei diesem Szenario um ca. 8.000 ha auf ca. 50.100 ha im Vergleich zu Szenario 3 hat seine Ursache vor allem in einer zunehmenden Verschlechterung der Gesamtwasserhaushaltsstufe. Die flächige Verteilung dieser Bewertung zeigt Karte 4.
Fazit
Der Klimawandel verändert Standortmerkmale und ist erdgeschichtlicher Alltag. Können sich Baumarten an diese Veränderungen anpassen, so werden sie auch in Zukunft wichtige Elemente der jeweiligen Waldtypen bleiben. Können sie es nicht, werden andere Baumarten ihren Platz einnehmen.
Die vorliegende Auswertung zeigt, dass Fichten durch den hier untersuchten Klimawandel auf großen Flächen im Wuchsgebiet Sauerland stark betroffen sein und langfristig deutlich weniger Fläche einnehmen werden. Die Ergebnisse dieser Studie können auch genutzt werden, Fichtenflächen mit einem derzeit bzw. in Zukunft erwarteten hohen Risiko gezielt umzubauen, um die vielfältigen Leistungen dieser Wälder für Mensch und Natur auch in Zukunft zu gewährleisten. Hierzu können verschiedene Nadel- (Douglasie, Küstentanne, Lärche, u.a.) und Laubbaumarten (Roteiche, Walnuss, Robinie, u.a.), die an erwartete Klimaänderungen besser angepasst sind als die Fichte, eingesetzt werden.
Umbaunotwendig sind vorrangig Flächen, auf denen Fichten heute schon als nicht standortgerecht bzw. in Zukunft als nicht standortgerecht bewertet wurden. Das sind derzeit ca. 33.000 ha im Wuchsgebiet Sauerland. Diese Zahl steigt auf ca. 50.000 ha bei Klimaszenario V4. Neben diesen umbaunotwendigen Flächen sollte geprüft werden, zusätzlich die Fichtenflächen, die als bedingt standortgerecht eingestuft wurden, besser an den Klimawandel anzupassen. Die Fichte unterliegt hier einem erhöhten Risiko durch verschiedene Faktoren (u.a. Trocknis, Insekten). Ein gezielter Umbau solcher Bestände mit klimatoleranteren Baumarten sollte ein mittelfristiges Ziel sein.
Literatur
- Asche, N. (2001): Standortgerechte Baumartenwahl in Nordrhein-Westfalen. Eine Entscheidungshilfe. AFZ/DerWald 56: 826-829.
- Asche, N. (2009): Wo steigt das Risiko des Fichtenanbaus? Eine Fallstudie zum Klimawandel aus dem Sauerland. AFZ/DerWald 64: 465-467.
- IPCC (2010): International Panel on Climate Change. Zahlreiche Berichte unter: www.ipcc.ch
- Kölling, C.; Zimmermann, L.; Walentowski, H. (2007): Klimawandel: Was geschieht mit Buche und Fichte? AFZ/DerWald 62: 584-588.
- Manion, P. D. (1981): Tree disease concepts. New Jersey.
- Ullrich, T. (2009): Die Fichten-Risikokarte von Hessen-Forst. Forst und Holz 64, 9: 22-24.
