Landesbetrieb Wald und Holz
Nordrhein-Westfalen
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Klimawandel und WaldstandorteNorbert Asche, Gelsenkirchen
Tagung des BTB NRW in Soest, 27.11.2019
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Waldstandort und seine Merkmale
Klimaentwicklung und Standortmerkmale
Klimawandel
Szenarien zum Klimawandel
Ergebnisse für Nordrhein-WestfalenLänge der Vegetationszeit GesamtwasserhaushaltWaldtypen im Klimawandel
Schlußbetrachtung
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Waldstandort und seine Merkmale
Lage im Raum
Geologie
Grundwasser
Vegetation
Klima
Boden Deposition
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Klimamerkmale,
Standort,
Waldtyp
Die Merkmale des Standortes wirken als Komplex
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5 Präsentationstitel
Klimamerkmal:Klimatische Wasserbilanz (Abfluß, Sickerwasser)
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Wasserhaushalt über längeren ZeitraumAnnahme:„Speicher = Verbrauch“,Dann vereinfacht sich Gleichung zu
A = N - Vreal
Schätzung SickerwasserabflußKlimatische Wasserbilanz (Abfluß, Sickerwasser)
(Ergebnisse der digitale Standortklassifikation)
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7 Präsentationstitel
Bodenmerkmal: Wasserspeicherkapazität
Beispiel: Rendzina, Humus-CarbonatbodennfK ca. 50 mm (4 dm Tiefe)sehr gute Nährstoffausstattungsehr hohe biologische Aktivität
Beispiel: PodsolnfK ca. 180 mm (15 dm Tiefe)sehr schwache Nährstoffausstattungsehr geringe biologische Aktivität
Beispiel: Braunerde-GleynfK ca. 200 mm (10 dm Tiefe)
Grundwasseranschlußgute Nährstoffausstattunghohe biologische Aktivität
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8 Präsentationstitel
Witterung, Boden und Wasserbedarf
Hohe Wasservorräte im Boden
erlauben der Vegetation auch
in warm, trockenen Perioden
hohe Transpirations- und
CO2-Fixierungsraten
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Wasserangebot:Niederschlag in der Vegetationszeit + nutzbare Wasserspeicherkapazität des Bodensbzw. Grundwasseranschluß
Wasserbedarf:von Waldvegetation [im Mittel 3 mm] pro Tagin der Vegetationszeit
Der Gesamtwasserhaushalt am Standort:Verhältnis Wasserangebot zu Wasserbedarf
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Klima eine treibende Kraft
der Standortentwicklung
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Das Klimasystemist hochkomplex,
dynamischund bisher nuransatzweiseverstanden
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Wetter: physikalischer Zustand der Atmosphäre zu einem bestimmten
Zeitpunkt oder einem kürzerem Zeitraum an einem bestimmten Ort oder Gebiet, wieer durch die meteorologischen Elemente und ihr Zusammenwirken gekennzeichnet ist
Witterung: durchschnittlicher bzw. vorherrschender Charakter des
Wetterablaufs eines bestimmten Zeitraum (Tage bis Jahreszeit) in
einem bestimmten Gebiet
Klima: Zusammenfassung der Wettererscheinungen, die den mittleren
Zustand der Atmosphäre an einem bestimmten Ort oder in einem mehr
oder weniger großen Gebiet kennzeichnen. Es wird durch die statistischenGesamteigenschaften (Mittelwerte, Extremwerte, u.a.) über einen
genügend langen Zeitraum beschrieben. Im allgemeinen wird ein Zeitraum
von 30 Jahren zugrunde gelegt, die so genannte Normalperiode
Wichtige Definitionen
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1656 dürrer windloser Sommer mit Raupenplage 1657 heißer Sommer 1657/58 strenger langer Winter 1658 strenger Winter, tiefer Schnee 1659 strenger Winter, „Die Weser steht“ 1660 sehr nasser Sommer 1662 „Gelbe und weiße Violen blühen“, Frösche quaken, warmer Winter März 1668 strenger Nachwinter 1670 sehr strenger Winter 1674 sehr scharfer Winter, Weser bis zur Nordsee zugefroren 1683/84 von November bis Ostern starker Frost 1684 sehr trockener Sommer 1696 sehr trockener Sommer, Weser ist ausgetrocknet 7. - 8. Dezember 1703 allerschwerste Stürme 1706 trockener Sommer 1709 Weser 24 Wochen zugefroren 1. September 1717 Orkan über Norddeutschland 26. Mai - 1. Oktober 1719 kein Niederschlag im Osnabrück`schen 1727 15 Sommerwochen ohne Niederschlag 1729 Weser bis April zugefroren
Extremer Wettermerkmale in Norddeutschland
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Klimawandel ändert Standortmerkmale am jeweiligen Ort und hat Einfluß auf Baumartenverbreitung und Ausprägung von Waldtypen
Klimawandelist erdgeschichtlicher Alltag und wird von verschiedenen Faktoren angetrieben
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abgeleitet von:Pollenverbreitung der Rotbuche(Fagus sylvatica)
warm, gemäßigtes,atlantisches Klima und entsprechendeBodenentwicklung ermöglichen der Rotbuche dienacheiszeitlicheBesiedelung vonNord- Westeuropa
Rotbucheals Indikator für Standortwandel
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ZukünftigeKlimaänderungen
Modelle und Szenarien
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Quelle: http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/syr/ar4_syr_spm.pdf
Klimawandel: erwartete Temperaturerhöhung 1,8 - 4°C bis 2100in Mitteleuropa verlängerte Vegetationszeit
Niederschlagsabnahme in Vegetationszeit
Modelle
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Ergebnisse von Klimamodellen 2100 zu 2000
Quelle:C. Kölling, 2007: Klimawandel - Was geschieht mit Buche und Fichte, Vortrag DFWR-Holzmarktausschuss
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Die Zukunft ist ungewiß
das gilt auch für die Entwicklung von Klima, Standorten und Wäldern
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Begründete Schätzungen übererwartete Klimaänderungen können genauso wie Ergebnisse von Modellenals Basis von Szenarien benutzt werden.
Szenarien
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Hier steht die Frage Im Vordergrund:
Wie wirkt Klimawandelauf Waldstandorte
und Baumartenwahl
Klimaszenarien
Klimawandel
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Klimawandel verändert Standortmerkmale undverschiebt den ursprünglichen Optimalbereichfür Waldbäume
Klimawandel
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Ergebnisse von Klimaszenarien
Länge der
Vegetationszeit
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Länge der Vegetationszeit: Periode mit Tagesmittel >10°C)
Erhöhung der Jahresmitteltemperatur um 1°C verlängert die Vegetationszeit um ca. 2 Wochen
1961-1990 1961-1990+2°C
1961-1990+1°C
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Ergebnisse von Klimaszenarien
Gesamtwasserhaushaltder
der Waldstandorte
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Gesamtwasserhaushaltsstufen
Flächenänderungen bei Klimawandel
Whg V0 V3 V6 V9
ha ha ha ha
sfr – fr 202.554 131.285 111.685 96.404
mfr 62.942 117.087 124.921 125.913
mtr – str 27.828 44.957 56.721 71.037
w-feucht 16.524 16.524 16.524 16.524
g-wasser 13.536 13.530 13.532 13.506
ha 323.384 323.383 323.383 323.384Wuchsgebiet Sauerland
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Veränderung derGesamtwasser-haushaltsstufebei Klimawandel
Raum Lüdenscheid, Sauerland
Forstbetrieb im SauerlandStandorttypen bei Klimaänderung
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Forstbetrieb im SauerlandFichten: Standorteignung bei Klimaänderung
Die Wahrscheinlichkeitvon Schäden in Fichten-beständen wird zunehmen
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Klimatische Wasserbilanzbzw.
Sickerwasserspende
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Sickerwasser in realen Veg.-Zeit
V0 V3 V6 V9
Wald ha ha ha ha
> 50 mm 11.276 27 106 12
- 49 bis 49 mm 226.242 95.097 62.311 43.863
- 50 bis -100 mm 59.167 118.243 115.063 97.262
< -100 mm 19.005 102.324 138.210 174.554
Klimatische Wasserbilanz (Wald)
Flächenänderungen bei Klimawandel
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Derzeitige Waldtypen bzw. Waldgesellschaftenwerden sich an durch Klimawandel veränderte
Standortmerkmale anpassen.
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Veränderung von Waldtypen bei KlimawandelBeispiel: Nationalpark Eifel
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Wir gehen derzeit davon aus, das auf Waldstandorten, die durch einen ungünstigen Gesamtwasserhaushalt
charakterisiert sind verstärkt Baum- und Waldschädenauftreten bzw. auftreten werden.
Es ist jedoch damit zu rechnen, dass Schäden verstärkt auchauf Flächen mit einem günstigen Gesamtwasserhaushalt
auftreten werden, da das hier von den Bäumen entwickelte Wurzelsystem nicht in der Lage ist, die oberirdischen Organe
(Spross/Wurzel Verhältnis) bei hohem Verdunstungsanstoß(Temperatur, Wind) ausreichend mit Wasser zu versorgen.
Waldstandorte, Klimawandel und Baumschäden
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Perioden mit extremer Witterung lassen die
Dynamik der Waldentwicklung optisch sichtbar werden !
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Beispiel: Wetterdaten der Station des DWD Bad Lippspringe
Abb. 1: Abweichung der Lufttemperatur vom Monatsmittel der Periode 1961 - 1990
Abb. 2: Abweichung der Niederschläge vom Monatsmittel der Periode 1961 - 1990
Zeitraum: 2000 - 2018
Seit 2000 war díe Lufttemperatur
im Sommerhalbjahr um
0,6 bis 1,9°C höher als im
langjährigen Mittel 1961 – 1990.
Abweichung 2018: 3,5°C
Von 2008 bis 2016 lagen díe
Niederschläge im Sommer-
halbjahr um 10 bis 30 % unter
den Werten des langjährigen
Mittels 1961 – 1990.
Abweichung 2018: -214 mm
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Schlussbetrachtung
Der forstliche Standort weist verschiedene Merkmale auf. Das jeweils amOrt ausgeprägte Wirkungsgefüge charakterisierte die Standortqualität alsLebensraum für Waldökosysteme.
Änderungen von Standortmerkmalen ändert die Standortqualität.
Dies gilt insbesondere für Klimamerkmale, da sie die Standortdynamik starkbeeinflussen bzw. bestimmen.
Erwartete Klimaänderungen werden einen erheblichen Einfluss auf denGesamtwasserhaushalt der Waldstandorte und die Bodenentwicklung haben.
Die durch Klimaänderungen verstärke Dynamik von Standortmerkmalenwird zu Änderungen heutiger Waldökosysteme führen.
Mit den Werkzeugen der Standorterkundung können mögliche Änderungenerkannt und Anpassungsstrategien erarbeitet werden.
Waldstandorte und Klimawandel
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Vielen Dank
für Ihre
Aufmerksamkeit!