reicht das Wasser? Wolfgang Falk, Dr. Lothar Zimmermann LWF, Abteilung Boden und Klima

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Albert Stieber
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1 Waldboden und Klimawandel: reicht das Wasser? Wolfgang Falk, Dr. Lothar Zimmermann LWF, Abteilung Boden und Klima

2 Fragestellung Was ändert sich im Wasserhaushalt der Wälder durch den Klimawandel? Was kann für die Fläche Bayerns gesagt werden? Was ist die Rolle des Bodens und ändert sie sich? Welche Handlungsmöglichkeiten gibt es? 1

3 Einleitung Wasserhaushalt von Wäldern EINTRAG SPEICHER AUSTRAG Verdunstung bzw. Transpiration Interzeption Niederschlag Evaporation Kronentraufe Stammablauf Wurzelaufnahme Bodenwasserspeicher Tiefensickerung Grund- oder Stauwasser RASPE, verändert nach REHFUESS (1990) 2

4 Klimawandel Standortsbedingungen ändern sich (sind nicht konstant) Klimawandel hat Auswirkungen auf: Wasserangebot (EINTRAG) / Wasserverbrauch (AUSTRAG) und damit Zuwächse Widerstandsfähigkeit (z.b. gegen Schädlinge) Mortalität (z.b. Verjüngung) Auswirkungen auf den Boden (SPEICHER) nur von untergeordneter Bedeutung 3

5 Klimawandel Vergleich regionaler Klimamodelle für Bayern und Szenarien FRÖHLICH et al. (LWF aktuell 77/2010) Graphik: C. Hopf 4

6 Klimawandel WKS (WETTREG B1) unahme [K K] Tem mperatrurz 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 Durchschnittlicher Lufttemperaturanstieg für Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Mittel mit Spannweite (Maximum, Minimum) ZIMMERMANN und RASPE (LWF aktuell 82/2011 ) 5

7 Klimawandel WKS (WETTREG B1, mittlere Niederschläge) Prozentuale e Niederschlag gsänderung [% %] 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 10,0 Mittlere Niederschlagsänderung für ,0 30,0 Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Mittel mit Spannweite (Maximum, Minimum) ZIMMERMANN und RASPE (LWF aktuell 82/2011 ) 6

8 Fallstudie WKS Messung Modellierung Prognose (Raum u. Zeit) Maß für Wassermangel: Transpirationsdifferenz (Tdiff): Tdiff = Tpot Takt [mm/d] 7

9 Fallstudie WKS Würzburg, WETTREG A1B Vergleich Extremjahr Zukunft mit Jahrhundertsommer 2003 ZIMMERMANN (2009 ) 8

10 Fallstudie WKS Würzburg, WETTREG A1B (trocken) Vergleich Extremjahr Zukunft mit Jahrhundertsommer 2003 Rel. Häufigkeit Tdiff im Zeitraum , A1B Rel. Häufigkeit ettdiff im Zeitraum et Summe Tdiff [mm/jahr] ZIMMERMANN (2009 ) 9

11 Aussage für die Fläche Modellierungs-Ansatz: 1. Ableitung einer Regressionsbeziehung Tdiff = f(niederschlag, Temperatur, Boden, Relief) 2. Anwendung auf Standorte 3. Übersetzung in Wasserhaushaltsstufen 4. Anwendung auf Zukunft Zweite Bodenzustandserhebung im Wald als repräsentative Stichprobe, gibt Hinweise was für Bayern zu erwarten ist Bsp. nutzbare Feldkapazitäten 10

12 Aussage für die Fläche KÖLLING und FALK (LWF aktuell 78/2010) 11

13 Aussage für die Fläche Wasserhaushaltsstufe trocken mäßig trocken mäßig frisch ziemlich frisch frisch sehr frisch KÖLLING und FALK (LWF aktuell 78/2010) 12

14 Boden Klimawandel und Boden: Boden kann nur das speichern, was es regnet erhöhte Verdunstung (Evaporation und Transpiration) Ausgleich im Profil gesamtes Profil trocken Benetzungswiderstand nach Trockenheit (erschwert Wasserspeicherung bei Niederschlag nach Trockenheit) Trockenrisse erhöhte Sickerwassergeschwindigkeit indigkeit höhere Temperaturen Humusabbau? Summe: Wasserhaushalt h der Böden wird angespannter, die Wasserspeicherleistung und Ausgleichsfähigkeit der Böden könnte abnehmen Wichtig: Humusabbau verhindern (stabile Bestände) 13

15 Boden Handlungsmöglichkeiten Der Boden als Speicher kann nicht wesentlich beeinflusst werden Positiv: hohe Humusgehalte und lockere Lagerung erhalten Wichtig ist die weitere Beobachtung (BDF, WKS) ohne Messdaten, keine klaren Aussagen z.b. zu Humus Handlungsempfehlungen zielen eher auf waldbauliche Maßnahmen und Baumartenwahl: ahl Waldumbau hin zu trockenheitstoleranteren Arten Mischbestände zur Risikominimierung Voranbauten (Bodenzustand erhalten) Durchforstungen (Wasserverbrauch senken?) 14

16 Handlungsmöglichkeiten Waldumbau: Derzeit: Klima Klima-Risikokarten Risikokarten (8 Baumarten) Künftig: digitales Standortinformationssystem mit Baumarteneignungskarten Informationen zu Boden etc Baumarteneignungskarten, etc. 15

17 Fazit Klimawandel bringt Erwärmung und Änderung des Niederschlagregimes Böden eher indirekt betroffen höherer Wasserverbrauch trifft besonders Regionen mit hohen Temperaturen in der Vegetationsperiode 2003 wird in 100 Jahren nicht mehr Ausnahme sondern eher regelmäßig sein evtl. sogar verstärkt (trockenes Frühjahr) Anpassung in erster Linie durch Baumartenwahl und andere waldbauliche Maßnahmen 16

18 Fazit Waldboden und Klimawandel reicht das Wasser? ja, aber nicht unbedingt für die Baumarten, die zur Zeit auf den jeweiligen Standorten stocken abhängig von Baumart, Temperaturanstieg, Niederschlagsmenge g u. Verteilung in der Vegetationsperiode und Speicherleistung des Bodens 17

19 Fazit Messungen (WKS, BDF) Grundlage für Aussagen Wilhelm Pfeil ( ): Der Mangel an Beobachtung kann durch bloße Spekulation nie ersetzt t werden. Kritische Blätter, Band 3, Heft 2, 1826 Produkte der LWF als Beratungshilfe 18

20 Klimawandel Vergleich regionaler Klimamodelle für Bayern und Szenarien FRÖHLICH et al. (LWF aktuell 77/2010) Graphik: C. Hopf 4b

21 Klimawandel Temperatur Bayern (WETTREG B1) Copyright Geodaten: Bayerische Vermessungsverwaltung Geodaten: Bundesamt für Kartographie und Geodäsie Regionalisierte Klimadaten: Deutscher Wetterdienst, Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft 5b

22 Klimawandel Mortalität kurz Dauer der Trockenheit lang Temp peratur wärme er Schwellenwert Mortalität Mortalität tensität der Trocke enheit hoch h kälter keine Mortalität Int gering höher Niederschlag niedriger ALLEN et al b

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