Die Auswirkungen des Klimawandels auf Österreichs Wälder sind in den letzten Jahrzehnten deutlich spürbar geworden. Steigende Temperaturen, veränderte Niederschlagsmuster und häufigere Witterungsextreme beeinflussen die Vitalität und Zusammensetzung der Waldökosysteme erheblich. Eine große Herausforderung besteht darin, dass viele heimische Baumarten aufgrund der sich rasch ändernden Klimabedingungen immer weniger an das Klima angepasst sind. Prognosen deuten darauf hin, dass das Artensterben zu einer Veränderung der Waldstruktur führen könnte, was nicht nur den Verlust wirtschaftlich wichtiger Baumarten, sondern auch eine Verringerung der Biodiversität zur Folge hätte.
Es ist zu erwarten, dass das aktuelle und prognostizierte lokale Artensterben zu Verschiebungen im gesamten Waldgefüge führen wird. Dies könnte nicht nur den Verlust wirtschaftlich wichtiger Baumarten zur Folge haben, sondern auch zu einer Verringerung der gegenwärtigen biologischen Vielfalt der Wälder beitragen. Eine Möglichkeit, dem Verlust an Vielfalt, Holzproduktion und Kohlenstoffspeicherpotenzial in Österreichs Wäldern unter zukünftigen Klimabedingungen entgegenzuwirken, könnte in der Förderung nicht-heimischer Baumarten bestehen. Nicht-heimische Baumarten, die aus Regionen stammen, in denen bereits heute ähnliche klimatische Bedingungen herrschen, wie sie auch in Österreichs Wäldern zu erwarten sind, können aufgrund ihrer Eigenschaften und lokalen Anpassungen eine höhere Resilienz aufweisen, was ihnen ein Überleben und letztlich bessere Leistungen als vielen heimischen Baumarten ermöglicht.
Im Rahmen der Untersuchung wurden drei Aspekte beleuchtet:
- Der Einfluss des Klimawandels auf heimische Baumarten und deren Ökosystemleistungen.
- Die Rolle nicht-heimischer Baumarten bei der Anpassung der Wälder an den Klimawandel zur Sicherung der Ökosystemleistungen.
- Vergleich von Szenarien mit und ohne den Einsatz nicht-heimischer Baumarten.
Die künftige Zusammensetzung der Baumarten sowie ihr Beitrag zu diversen Ökosystemleistungen wurden im Rahmen der Studie anhand von sieben bestandesbildenden heimischen Baumarten in Österreich analysiert. Die sieben untersuchten Baumarten umfassen Tanne, Rotbuche, Lärche, Fichte, Waldkiefer, Stiel- und Traubeneiche. Sie bedecken insgesamt rund 84 % der bewirtschafteten und bestockten Waldfläche Österreichs. Die Daten zum Vorkommen und zur Produktivität (durchschnittlicher Zuwachs) dieser sieben Arten wurden der österreichischen Waldinventur entnommen (www.waldinventur.at, Zeitraum 2007–2009). Zudem wurden neun nicht-heimische Baumarten in der Studie berücksichtig: Douglasie (Pseudotsuga menziesii), Küstentanne (Abies grandis), Riesen-Lebensbaum (Thuja plicata), Roteiche (Quercus rubra), Rot-Esche (Fraxinus pennsylvanica), Drehkiefer (Pinus contorta), Monterey-Kiefer (Pinus radiata), Robinie (Robinia pseudoacacia) und Schwarznuss (Juglans nigra). Für die Klimaanalyse wurden die RCP-Szenarien 4.5 und 8.5 verwendet. Für weitere Details zur Methodik siehe Originalartikel.
Auswirkungen des Klimawandels auf die Zusammensetzung der Baumarten
Die Vielfalt der österreichischen Topographie bedingt eine hohe Diversität an Waldtypen, die sich in den unterschiedlichen Regionen des Landes finden lassen. Dabei ist eine Differenzierung zwischen dem alpinen Süden, der kontinentalen und der pannonischen Zone erforderlich. Die Resultate der Studie lassen den Schluss zu, dass das Tiefland im Osten Österreichs, das der pannonischen Zone zugeordnet wird und durch Trockenheit geprägt ist, in besonderem Maße von den Auswirkungen des Klimawandels betroffen sein wird. Über Jahrzehnte wurden in dieser Region Nadelbaumarten zur Waldbewirtschaftung angepflanzt. Dazu gehören Waldkiefer, Fichte, Lärche und Tanne.
Die Vorhersagen lassen den Schluss zu, dass diese Nadelbäume sowie die Rotbuche aufgrund der ungeeigneten klimatischen Bedingungen in der pannonischen Zone in Zukunft nicht mehr gedeihen werden. Infolgedessen ist laut den Analysen mit einer drastischen Verringerung der Baumvielfalt und des Holzertrags der Wälder in der Region zu rechnen.
Eine Möglichkeit, dem Verlust der Holzproduktion im Tiefland entgegenzuwirken (kontinental und pannonische Zone), könnte in der Verwendung von nicht-heimischen Baumarten bestehen. Die Ergebnisse der Studie weisen auf die potenziellen Vorteile eines solchen Ansatzes hin. Eine Kombination aus einheimischen und nicht-heimischen Baumarten könnte insbesondere in Tieflandgebieten mit geringen Niederschlägen, wie der pannonischen Zone, von Vorteil sein.
Abb. 1: Waldkiefer, Fichte, Lärche und Tanne sowie Rotbuche werden aufgrund der ungeeigneten klimatischen Bedingungen in der pannonischen Zone in Zukunft nicht mehr gedeihen, so das Ergebnis der BFW-Prognosen. Foto: BFW
Die heimischen Eichenarten sind auch unter zukünftigen Klimabedingungen als Baumarten für unseren Raum sehr gut geeignet. Die Trauben- und Stieleiche sind Arten der kollinen und montanen Stufe, wodurch sie sich als ideale einheimische Arten für die Bewirtschaftung von Tieflandwäldern eignen. Die nicht-heimische Roteiche (Quercus rubra) kann in diesen Wäldern im Vergleich nicht als adäquate Ersatzbaumart betrachtet werden, da sie eine geringere Klimatoleranz aufweist und potenzielle Schwierigkeiten bei der Bestandshaltung mit sich bringen könnte.
Um eine ausgewogene Baumartenmischung zu erreichen, ist es empfehlenswert, in Tieflandwäldern neben den heimischen Eichen auch andere Baumarten anzubauen. Zu den bevorzugten Baumarten für die Beimischung zu Eichenwäldern zählt die heimische Hainbuche (Carpinus betulus). In Anbetracht der zu erwartenden Verringerung des geeigneten Verbreitungsgebiets für die Hainbuche erscheint eine Realisierung dieser Kombination in Zukunft jedoch zunehmend unwahrscheinlich. Unsere Ergebnisse legen nahe, dass Baumarten wie die Waldkiefer und die Monterey-Kiefer (Pinus radiata) als Mischbaumarten für Eichenwälder in Betracht kommen könnten.
Die Resultate lassen den Schluss zu, dass der Anteil der Robinie (Robinia pseudoacacia) in beiden Klimaszenarien abnehmen wird. Es besteht die Möglichkeit, dass dieser Rückgang auf die verwendeten Modelle zurückzuführen ist, da die Untersuchungsgebiete lediglich Waldflächen und keine offenen Flächen umfassen. Aufgrund ihrer guten Anpassung an Trockenheit wird aber erwartet, dass die Robinie in Österreich besser gedeihen wird, insbesondere im Offenland, wo sie eine hohe Konkurrenzkraft aufweist und als invasiv eingestuft wird.
Eine Pflanzung von Riesen-Lebensbaum, Küstenkiefer, Roteiche und Rot-Esche ist sowohl aufgrund der Ergebnisse der Modellierungen als auch unter Berücksichtigung potenzieller Invasionsrisiken nicht zu empfehlen. Diese Arten sind angesichts des Klimawandels als zukünftige Baumarten für den alpinen Süden, die kontinentale oder die pannonische Zone nicht geeignet. Eine forstwirtschaftliche Nutzung kann für die nicht-heimischen Arten Douglasie, Küstentanne, Monterey-Kiefer und Schwarznuss in Betracht gezogen werden. Beim Anbau dieser Baumarten ist jedoch eine Reihe von Bewirtschaftungsmaßnahmen zu beachten. Beispielsweise wird empfohlen, nicht-heimische Baumarten lediglich in Mischung mit einheimischen Arten anzubauen.
Allgemein gilt, dass neben ihrem Potenzial, Ökosystemleistungen in Wirtschaftswäldern zu erbringen, nicht-heimische Baumarten mit diversen Risiken assoziiert werden können. Des Weiteren kann die Möglichkeit einer invasiven Ausbreitung, einer Verdrängung von Standortseigenschaften (z.B Nitrifikation durch Robinie) sowie einer Schädigung der biologischen Vielfalt und der damit verbundenen Ökosystemleistungen bestehen. Daher wird empfohlen vor dem Anbau einer nicht-heimischen Art eine standortspezifische Risikobewertung durchzuführen.
Auswirkungen des Klimawandels auf die Produktivität der Wälder
Die Waldbewirtschaftung ist an die veränderten klimatischen Bedingungen anzupassen, um einer möglichen geringeren Holzproduktion entgegenzuwirken. In den alpinen Teilen Österreichs kann künftig zumindest mit den einheimischen Arten wie der Fichte das gegenwärtige Produktionsniveaus noch aufrechterhalten werden. Gesamt gesehen wird der Anteil der Fichte künftig weiterhin zurückgehen und damit auch ihr Beitrag zur Holzproduktion. Dies trifft insbesondere auf sekundäre Reinbestände der Fichte zu, die in Niederungen außerhalb ihres ursprünglichen Lebensraums angepflanzt wurden. Die Situation in der pannonischen Zone sowie in Teilen der kontinentalen Zone stellt sich somit anders dar.
Bei der Wiederaufforstung sekundärer Fichtenwälder wird von vielen Waldbewirtschaftern bereits eine ausgewogene Mischung aus Fichten und anderen (Laub-)Baumarten verwendet. Die Integration nicht-heimischer Baumarten in die Bewirtschaftung könnte dazu beitragen, das Produktionsniveau aufrechtzuerhalten. In einigen Fällen kann dieser kombinierte Ansatz sogar zu einer Steigerung der Produktion im Vergleich zum derzeitigen Niveau führen.
Insbesondere bei einer Bevorzugung von Nadelbaumarten als Ersatz für im Rückgang begriffene Nadelbäume ist in der kontinentalen Zone mit einem deutlichen Anstieg der Produktion (Zuwachs) im Vergleich zum heutigen Niveau zu rechnen. Unsere Ergebnisse legen nahe, dass die Fichte an Sekundärstandorten, an denen sie derzeit möglicherweise bereits suboptimal wächst, durch produktivere und klimatisch besser geeignete Arten (Tanne, Monterey-Kiefer und Douglasie) ersetzt werden könnte.
Eine weitere wesentliche Ökosystemleistung im Kontext Wald ist die Kohlenstoffspeicherung, d. h. die Bindung von Kohlenstoff aus der Atmosphäre. Studien legen nahe, dass diese durch den Verlust und das künftige Fehlen heimischer Baumarten erheblich beeinträchtigt wird. Obgleich eine Quantifizierung der Kohlenstoffsenke des Waldes in dieser Studie nicht erfolgt ist, lässt sich dennoch ableiten, dass eine verbesserte Produktivität von Mischungen mit heimischen und nicht-heimischen Bäumen eine größere Kohlenstoffsenke ermöglichen und somit zu einer Abschwächung des Klimawandels beitragen würde.
Abb. 2: Durchschnittlicher Produktionswert (Zunahme pro Parzelle) in ganz Österreich. „Aktuell“ zeigt die Situation mit der derzeitigen Artenzusammensetzung, die fünf Artenänderungsszenarien zeigen die Situation im Jahr 2081 unter dem zukünftigen Klima (RCP 4.5 und 8.5). Der Mittelwert wird immer zusammen mit seiner Standardabweichung angegeben. (Einheimisch): Es werden nur einheimische Arten verwendet; (Kombi): Es werden einheimische und nicht einheimische Arten verwendet; (MSS): Eine Baumart, die nicht mehr geeignet ist, wird durch die klimatisch am besten geeignete Art ersetzt, entweder durch eine Nadel- oder eine Laubbaumart; (CC/BB): Nadelbaumarten werden hauptsächlich durch Nadelbaumarten ersetzt und Laubbaumarten werden hauptsächlich durch Laubbaumarten ersetzt.
Auswirkungen des Klimawandels auf den Schutzwald
Insgesamt wurden 1,6 Millionen Hektar, was einem Anteil von 42 % der österreichischen Waldfläche entspricht, als Schutzwald ausgewiesen. Die Schutzfunktion besitzt daher im gesamten Alpenraum eine hohe Relevanz. Über 25 % dieser ausgewiesenen Schutzwälder fungieren im Sinne der direkten Sicherung von Infrastruktur und Siedlungen vor Georisiken wie Lawinen und Steinschlag.
Die Resultate der Studie legen nahe, dass die Schutzfunktion weniger von der spezifischen Baumart abhängt, sondern vielmehr durch andere Faktoren bestimmt wird. Dabei spielt die Frage, ob es sich um eine heimische oder nicht-heimische Art handelt, eine untergeordnete Rolle. Vielmehr ist von Relevanz, ob es sich um eine immergrüne oder laubabwerfende Art handelt. In Bezug auf den Lawinenschutz wäre beispielsweise ein höherer Anteil immergrüner Arten (Nadelbäume) zu bevorzugen. Die Art spielt dabei eine untergeordnete Rolle, sofern ihre klimatischen Ansprüche erfüllt werden.
| Szenarien | Verwendung nicht-heimischer Arten | Kriterien für die Auswahl der Arten |
|---|---|---|
| ‘No adaptation’ | - | Es finden keine Anpassungen statt. Ausgeschiedene Baumarten können nur durch andere Arten ersetzt werden, die bereits auf einer bestimmten Fläche vorkommen. |
| ’Native-MSS' | Nein | Auswahl der Arten mit der höchsten klimatischen Eignung (quantifiziert in Bezug auf den jeweiligen Schwellenwert). MSS = am besten geeignete Art. |
| ’Combi-MSS' | Ja | Auswahl der Arten mit der höchsten klimatischen Eignung (quantifiziert in Bezug auf den jeweiligen Schwellenwert). MSS = am besten geeignete Art. |
| ’Native-CC/BB’ | Nein | Ersatz von Nadelbäume bevorzugt durch Nadelbäume und Laubbäume bevorzugt durch Laubbäume (=CC/BB). In beiden Fällen wurden die Arten mit der höchsten Eignung oberhalb des Schwellenwerts ausgewählt. Wenn keine Nadelbaum- bzw. Laubbaumart geeignet war, wurden die Arten mit der höchsten klimatischen Eignung ausgewählt, unabhängig davon, ob es sich um Nadelbäume oder Laubbäume handelt. |
| ’Combi-CC/BB' | Ja | Ersatz von Nadelbäume bevorzugt durch Nadelbäume und Laubbäume bevorzugt durch Laubbäume (=CC/BB). In beiden Fällen wurden die Arten mit der höchsten Eignung oberhalb des Schwellenwerts ausgewählt. Wenn keine Nadelbaum- bzw. Laubbaumart geeignet war, wurden die Arten mit der höchsten klimatischen Eignung ausgewählt, unabhängig davon, ob es sich um Nadelbäume oder Laubbäume handelt. |
Tabelle 1: Die fünf modellierten Artenänderungsszenarien. Die Szenarien wurden für den Zeitraum 2081-2100 modelliert (RCP 4.5 und 8.5).
Fazit
Derzeit ist der Anteil nicht-heimischer Baumarten in Österreich marginal. Es besteht jedoch die Möglichkeit, dass ihre Bedeutung in Zukunft zunimmt. Unsere Ergebnisse legen nahe, dass die Nutzung nicht-heimischer Baumarten sich zunehmend auf Wirtschaftswälder beschränken wird. Vor allem in Tieflandwäldern kann die Integration nicht-heimischer Baumarten von Vorteil sein, indem sie sowohl die Produktionsleistung als auch den Baumartenreichtum erhöht.
Die Studie betont die Relevanz einer an die Klimabedingungen angepassten Bewirtschaftung von Wäldern für die Abschwächung der negativen Auswirkungen des Klimawandels auf die Baumartenzusammensetzung sowie die Ökosystemleistungen. Die Studie verdeutlicht die Notwendigkeit, dass die Waldbewirtschaftung auf lokaler, regionaler und globaler Ebene anpassungsfähige Praktiken anwendet, um der potenziellen Beeinträchtigung der Produktivität der Wälder und der Vielfalt der Baumarten entgegenzuwirken. Dazu zählt der Schutz bestehender Wälder ebenso wie die strategische Umsetzung von Aufforstungsmaßnahmen zur Wiederherstellung geschädigter oder unbepflanzter Flächen.
