Abb. 1. Wälder in ganz Europa zeigen immer öfter bereits im Sommer frühzeitigen Blattfall, grossflächige Verbraunungen und Kronenschäden. Fotos: Andreas Rigling (ETHZ)
Trockenheit, Stürme und Schädlingsbefall nehmen durch den Klimawandel zu und verändern die ökologischen Bedingungen für den Wald in der Schweiz fundamental. Dies gefährdet zentrale Ökosystemleistungen wie die Holzproduktion, den Schutz vor Naturgefahren und die Bereitstellung von Lebensraum für die einheimische Artenvielfalt. Erfahrungswissen und traditionelle Planungsinstrumente wie Ertragstafeln sind unerlässlich, stossen aber in der Forstpraxis an ihre Grenzen, wenn es darum geht, die Entscheidungen für die nächsten Jahrzehnte zu treffen, was zukunftsfähige Baumarten oder die Entwicklung des Holzvorrats betrifft.
Zukunftsszenarien für den Wald
Der Klimawandel gefährdet wichtige Ökosystemleistungen der Schweizer Wälder wie Holzproduktion, den Schutz vor Naturgefahren und die einheimische Artenvielfalt. Dies stellt die forstliche Planung vor grosse Herausforderungen. Die ETH und die WSL entwickelten im Auftrag des National Centre for Climate Services (NCCS) die Apps FORTE und ForClim, die den Einfluss des Klimawandels unter unterschiedlichen Klimaszenarien auf die verschiedenen Waldleistungen aufzeigen. Nachfolgend werden die Funktionsweisen der Apps und exemplarische Ergebnisse dargestellt.
Folgen des Klimawandels
Die Verfügbarkeit der für die Waldwirtschaft wichtigsten einheimischen Baumarten wird unter den künftigen klimatischen Bedingungen abnehmen, da diese Arten aufgrund steigender Temperaturen und zunehmender Trockenheit für die künftigen Standorte nicht mehr geeignet sein werden
Ohne das gezielte Fördern und Pflanzen von klimafitten Baumarten kann die Stabilität und Produktivität der Wälder zurückgehen.
Klimawandel, Extremwetterereignisse und andere natürliche Störungen wie Schädlinge können die Baumsterblickeit erhöhen. Mischwälder sind oft widerstandsfähiger als artenarme Wälder, da bei schlechten Bedingungen vorhandene Ressourcen wie Wasser und Nährstoffe besser genutzt werden und Konkurrenz vermieden wird.
Was sind Ökosystemleistungen
Ökosystemleistungen sind Vorteile, die Menschen aus natürlichen Prozessen ziehen, z. B. das Reinigen der Luft durch Bäume. Diese Leistungen sichern Nahrung, Gesundheit, Klima und Lebensqualität – oft unbemerkt, aber unverzichtbar. Das sektorübergreifende Dashboard, das im Rahmen dieses Projekts entwickelt wurde, zeigt, wie sich Ökosystemleistungen aus Wald, Landwirtschaft und Gewässern über die Zeit und unter verschiedenen Klimaszenarien verändern. Damit bietet es eine einzigartige Übersicht für die ganze Schweiz.
Mit den Apps ForClim und FORTE lässt sich prüfen, welche Baumarten unter künftigen Klimabedingungen für welche Standorte geeignet bleiben – und wie stark einzelne Gebiete und Regionen der Schweiz betroffen sind. Die Apps richten sich an Fachverantwortliche der öffentlichen Hand, Försterinnen und Förster, Planungs- und Beratungsbüros sowie Forschende und die interessierte Öffentlichkeit.
Die Apps basiert noch auf der älteren Generation Klimaszenarien (CH2018 Klimaszenarien). Mittlerweile sind die neuen Klimaszenarien CH2025 Klimaszenarien verfügbar. Die qualitativen Hauptaussagen in den beiden Klimaszenarien bleiben jedoch unverändert.
App ForClim
Die App ForClim (Prototyp, Forests in a Changing Climate) simuliert die zukünftige Entwicklung der Waldbestände und ermöglicht so, waldbauliche Massnahmen in Ergänzung zur bereits bestehenden Tree-App fundierter zu planen.
Zukünftige Baumartenzusammensetzung
Baumartenzusammensetzung: Indikator für die Klimafitness
Die App simuliert, wie sich die Artenanteile im Bestand unter verschiedenen Klimaszenarien über die Zeit verändern. Mit dieser Grundlage können Försterinnen und Förster klimaresiliente Wälder planen und klimafitte Baumarten fördern. Dadurch können sie nachvollziehen, welche Baumartenzusammensetzung in 50 Jahren sinnvoll ist und wie schnell verschiedene Baumarten am jeweiligen Standort an Konkurrenzkraft verlieren.
Bestandesentwicklung
Bestandesentwicklung: Indikator für Wachstum und Holznutzung
Die App liefert Ergebnisse zur zukünftigen Entwicklung von Biomasse, Holzvorrat und Zuwachs. Mit Hilfe von dynamischen Zeitreihen-Grafiken können Försterinnen und Förster Erntezeitpunkte strategisch planen: Die App zeigt auf, ob es sinnvoll ist, den Wald zu durchforsten und die Verjüngung von Baumarten zu fördern.
Bestandesstruktur und Stabilität
Bestandesstruktur und Stabilität: Indikator für die Widerstandsfähigkeit
Die App gibt die zukünftige Durchmesserverteilung der Bäume und die Entwicklung des Verhältnisses von Baumhöhe zu Stammdurchmesser (h/d, Schlankheitsgrad) an. Diese Grössen sind wichtige Indikatoren für die Stabilität eines Bestandes. Insbesondere im Gebirgswald, wo die Schutzfunktion im Vordergrund steht, hat dieser Aspekt eine höhere Priorität als der reine Holzvorrat.
App FORTE
Die App FORTE (Forest Tree Explorer)bietet für die gesamte Schweiz eine kartenbasierte Übersicht über die Veränderung der Multifunktionalität der Wälder und der daraus abgeleiteten Ökosystemleistungen.
Habitateignung
Habitateignung: Indikator für die Verbreitung von Baumarten
Die App zeigt, wie sich die Lebensräume für verschiedene Baumarten unter künftigen Klimaszenarien verändern. Sie macht sichtbar, in welchen Regionen sich die Bedingungen für bestimmte Arten verbessern oder verschlechtern. Ausserdem zeigt sie, wie extreme Wetterereignisse die Verbreitung der Arten beeinflussen können.
Waldgesundheit
Waldgesundheit: Indikator für die Resilienz der Schweizer Wälder
Die App veranschaulicht, wie sich der Klimawandel auf die Gesundheit der Wälder auswirkt. Die Karten geben Aufschluss über den Zustand der Wälder unter verschiedenen Klimaszenarien und liefern eine wichtige Grundlage für die Entwicklung zukunftsfähiger Bewirtschaftungsstrategien.
Multifunktionalität und Waldleistungen
Multifunktionalität und Waldleistungen: Indikatoren für klimabedingte Veränderungen
Die App stellt dar, wie sich zentrale Ökosystemleistungen wie Holzproduktion, Kohlenstoffspeicherung oder der Schutz vor Naturgefahren in Zukunft verändern könnten. Die Karten helfen dabei, die Wirksamkeit unterschiedlicher Anpassungsstrategien einzuschätzen.
