Klimawandel und Waldstörungen: Auswirkungen auf das Waldmanagement in Mitteleuropa

Transkript

1 Klimawandel und Waldstörungen: Auswirkungen auf das Waldmanagement in Mitteleuropa Institut für Waldbau, BOKU Wien 1

2 Inhalt Wie sich Störungsregimes verändern Aktuelle und zukünftige Entwicklungen von Störungen in Europas Wäldern Auswirkungen geänderter Störungsregimes Effekte auf Walddynamik, Biodiversität und Ökosystemleistungen Implikationen für das Waldmanagement Wie kann man geänderten Störungsregimes begegnen 2

3 Globaler Temperaturanstieg

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6 Störungsregimes im Wandel 6

7 Störungen in Europa Zunahme von Störungen in Europas Wald in den letzten Jahrzehnten Waldbrand Insekten Stürme Figure credit: S. Thorn +231% +602% +139% beobachtete Veränderung Seidl et al. (2014, Nature Climate Change) 7

8 Ist der Klimawandel schuld? Ja, aber nicht nur Seidl et al. (2011, Glob. Change Biol.) 8

9 Ist der Klimawandel schuld? Ja, aber nicht nur Der Störungsanstieg in Europa ist zu einem Gutteil auch auf geänderten Waldaufbau und Waldstruktur zurückzuführen. Beitrag zum Störungsanstieg (part. corr. coefficient) Wind Borkenkäfer Waldbrand Wald Klima Wald Klima Wald Klima Triebfedern der Störungsänderung in Europa Änderungen in Seidl et al. (2011, Glob. Change Biol.) 9

10 Wie geht es weiter?

11 Störungsentwicklung in Europa Waldbrand Insekten Stürme Figure credit: S. Thorn Seidl et al. (2014, Nature Climate Change) 11

12 Störungsentwicklung in Europa Weiterer Anstieg in den kommenden Jahrzehnten Steigerungsrate +1 Mill. m³ pro Jahr Waldbrand Insekten Stürme Figure credit: S. Thorn Hauptursache des weiteren Anstiegs: Klimawandel Störungen steigen in allen untersuchten Szenarien (14 Klima- und 4 Landnutzungsszenarien) weiter an Seidl et al. (2014, Nature Climate Change) 12

13 Ola Nilsson ~ 1 Mio. m³ geworfen vom Sturm Gudrun (8. Jänner 2005, Südschweden, Gesamtschaden: 75 Mio. m³)

14 Auswirkungen 14

15 Tote Bäume toter Wald Beispiel: Erholung des NP Bayerischer Wald nach massivem Borkenkäferausbruch Stammzahl in der Verjüngung (N ha -1 ) Jahre seit Borkenkäferbefall Zeppenfeld et al. (2015, J. Appl. Ecol.) 15

16 Auswirkungen auf die Biodiversität Gestörte Wälder haben gleich hohe Artenvielfalt wie alte Wälder Störung Urwald Hilmers et al. (2018, J. Appl. Ecol.) Anzahl der Arten Tiere Pflanzen Pilze Phasen der Waldentwicklung Zeit nach Störung Analyse für 2,956 Arten aus 33 funktionalen Gruppen (von Primärpoduzenten bis Destruenten) 16

17 Auswirkungen auf Ökosystemleistungen Störungen beeinflussen Ökosystemleistungen weitgehend negativ Ergebnis einer Übersichtsarbeit über >470 Papers zu Auswirkungen von Störungen Alle Kategorien von Ökosystemleistungen sind ähnlich negativ beeinflusst Proportion of observations (%) (b) N= 38 (c) N= 52 (d) N= 253 (e) N= 5 unterstützende Supporting services Provisioning bereitstellende services Regulating regulierende services Cultural kulturelle services Ökosystemleistungen Störungseffekt negative mixed neutral positive Thom und Seidl (2016, Biological Reviews) 17

18 Implikationen für die Waldbewirtschaftung 18

19 Umgang mit Risiko in der Forstwirtschaft Risikoüberlegungen haben lange Tradition 19

20 Umgang mit Risiko in der Forstwirtschaft Ereignisse vermeiden, Auswirkungen verringern Beispiel Borkenkäfer: Monitoring der Flugentwicklung, Fangbäume, rechtzeitige Detektion und Abfuhr von befallenen Bäumen, Waldhygiene 20

21 Störungen in Europa Zunahme von Störungen in Europas Wald in den letzten Jahrzehnten Waldbrand Insekten Stürme Figure credit: S. Thorn +231% +602% +139% beobachtete Veränderung Seidl et al. (2014, Nature Climate Change) 21

22 Umgang mit Risiko in der Forstwirtschaft Ereignisse vermeiden, Auswirkungen verringern Beispiel Borkenkäfer: Monitoring der Flugentwicklung, Fangbäume, rechtzeitige Detektion und Abfuhr von befallenen Bäumen, Waldhygiene 22

23 Neue Risikofaktoren Ulmensterben (Ophiostoma novo-ulmi) Eschentriebsterben (Hymenoscyphus pseudoalbidus) 23

24 Invasive Schadorganismen ALB: Asiatischer Laubholzbockkäfer (Anoplophora glabripennis) PWN: Kiefernholznematode (Bursaphelenchus xylophilus) SOD: Phytophthora Eichenkrankheit (Phytophthora ramorum) BBC: Buchen-Rindenkrankheit (Phytophthora kernoviae) PPC: Kiefern-Pechkrebs (Fusarium circinatum) Seidl et al. (2018, Nature Communications) 24

25 Potentielle Ausbreitung in Europa Potentielles Areal Nur in Zukunft Heute und in Zukunft Nur heute Nicht besiedelbar Asiatischer Laubholzbockkäfer (ALB), Kiefernholznematode (PWN) und Kiefernpechkrebs (PPC) könnten schon unter aktuellem Klima > 1 Mill. km² besiedeln Durch Klimawandel bis 2050 ~50% Vergrößerung des pot. Areals der Kiefernschädlinge (PWN & PPC) Seidl et al. (2018, Nature Communications) 25

26 Neue Risikofaktoren, Unsicherheit? Seidl (2014, BioScience) 26

27 Resilienz Die Fähigkeit sich nach Störungen wieder zu erholen, die Waldfunktionen rasch wieder zu erfüllen. 27

28 Resilienz Die Fähigkeit sich nach Störungen wieder zu erholen, die Waldfunktionen rasch wieder zu erfüllen. "Stehaufmännchen" 28

29 Wie kann Resilienz gesteigert werden? Baumartendiversität fördern Versicherungs-Effekt Strukturdiversität fördern Vorausverjüngung Förderung der System-Erinnerung Rücklass von Altbäumen, Totholz, etc. Reaktionsfähigkeit erhalten und stärken Andere Stressoren reduzieren Störungen als Chancen für die Anpassung Begründung neuer, klimaangepasster Bestände Seidl et al. (2016, J. Appl. Ecol.) 29

30 Risiken antizipieren, Resilienz steigern? Seidl (2014, BioScience) 30

31 Risiken antizipieren, Resilienz steigern Risiken antizipieren und gezielt reduzieren Funktioniert dort, wo Unsicherheiten über das Eintreten des Risikos (y-achse ) sowie über die Wirksamkeit der Handlungsoptionen (x-achse) gering sind Vorhersagbarkeit des Risikofaktors hoch gering mixed foster resilience anticipate Risiken antizipieren risks mixed gering hoch Wissen über Handlungsoptionen Seidl (2014, BioScience) 31

32 Risiken antizipieren, Resilienz steigern Resilienz fördern Überall dort, wo Unsicherheiten über das Eintreten des Risikos (y-achse ) sowie über die Wirksamkeit der Handlungsoptionen (x-achse) hoch sind Vorhersagbarkeit des Risikofaktors hoch gering mixed foster resilience Resilienz erhöhen anticipate Risiken antizipieren risks mixed gering hoch Wissen über Handlungsoptionen Seidl (2014, BioScience) 32

33 Risiken antizipieren, Resilienz steigern Gezielter Einsatz auf der Landschaftsebene Ausnutzung der naturräumlichen Heterogenität Einsatz natürlicher Prozesse im Management Priorisierung Seidl et al. (2018, J. Env. Manage.) 33

34 Zusammenfassung Störungen sind natürlicher Teil des Systems, verändern sich aber stark Bedingt durch den globalen Wandel ist für die Zukunft mit vermehrten Störungen und neuartigen Störungsregimes zu rechnen Störungen haben vielfältige Auswirkungen auf Waldökosysteme Sie erhöhen die Diversität von Wäldern, reduzieren aber auch eine Vielzahl von Ökosystemleistungen für die Gesellschaft Resilienz ist ein zentrales Element des Waldbaus der Zukunft Waldbewirtschaftung muss sich an steigende Unsicherheit durch geänderte Störungsregimes anpassen 34

35 Buch Störungsökologie Erstes deutschsprachiges Lehrbuch zur Störungsökologie Mit Beiträgen von >30 europäischen ExpertInnen Erhältlich ab Jänner 2019! 35

36 Vielen Dank! 36