Wald und Klimawandel. Eine waldbauliche Grundlage für die Beratung der Waldbesitzer/innen. Forstdienst des Kantons Bern

Transkript

1 Wald und Klimawandel Eine waldbauliche Grundlage für die Beratung der Waldbesitzer/innen durch den Forstdienst des Kantons Bern Volkswirtschaftsdirektion des Kantons Bern Amt für Wald

2

3 Einleitung Warum dieses Merkblatt? Das Klima beeinflusst die Entwicklung des Waldes entscheidend. Es verändert sich stärker, als wir bisher wahrgenommen haben. Im Waldbau stellen sich Fragen zur Struktur, zur Mischung der Baumarten und Herkünfte, zum Vorrat, zum idealen Erntezeitpunkt oder zu forstlichen Eingriffen. Für die wichtigsten Schlüsselsituationen im Wald sollen die Handlungsmöglichkeiten sowie die Risiken und Chancen aufgezeigt werden. Es braucht keine neuen Konzepte Der Klimawandel erfordert zusätzliche waldbauliche Überlegungen und Massnahmen. Beispielsweise ist bei künftigen Pflanzungen für eine sorgfältige Dokumentation der Herkünfte zu sorgen. Es sind jedoch nicht grundlegend neue Konzepte oder Instrumente zu entwickeln. Was wir Waldfachleute bisher gelernt und angewandt haben, ist auch taugliche Basis für den Umgang mit dem Klimawandel. Dazu gehören insbesondere der naturnahe Waldbau schweizerischer Prägung und die Schutzwaldpflege nach der Konzeption Nachhaltigkeit und Erfolgskontrolle im Schutzwald (NaiS). Der Wald ist Betroffener und gleichzeitig Teil der Lösung Junge Wälder können das Treibhausgas Kohlendioxid speichern und so zur Minderung des Klimawandels beitragen (Senke). Gesamthaft ist der Beitrag unseres Waldes zur zusätzlichen Speicherung von Kohlenstoff aber gering, weil wir schon hohe Vorräte haben. Viel wichtiger ist die Verwendung des Rohstoffes Holz. Als Energieträger ersetzt er fossile Brennstoffe, als Bau- und Werkstoff bindet er Kohlenstoff über Jahrzehnte hinweg. Zudem ersetzt Konstruktionsholz andere Materialien, deren Produktion meistens mehr Energie benötigt und so das Klima stärker belastet. Holzproduktion ist und bleibt wichtig Holzproduktion ist und bleibt ein wichtiger Pfeiler nachhaltiger Waldwirtschaft. Bei den forstlichen Massnahmen gilt es den Grat zu finden zwischen Anpassung an erwartete klimatische Veränderungen und dem, was wirtschaftlich tragbar ist. Beispielsweise sind bevorzugt Baumarten zu verjüngen, die aller Wahrscheinlichkeit nach die nächste Baumgeneration lang vital sind, einen Beitrag zur Stabilität des Ökosystems Wald leisten und gleichzeitig wirtschaftlich nutzbares Holz liefern werden C 0 C Die langjährigen Reihen der Abweichungen vom Temperaturmittel zeigen einen kontinuierlichen Anstieg der Durchschnittstemperatur in der Schweiz. Klimaszenarien weisen auf eine künftig höhere durchschnittliche Jahrestemperatur hin. Quelle: MeteoSchweiz und CH2011 Insbesondere in den Monaten Juni, Juli und August (JJA) muss künftig mit einem starken Temperaturanstieg gerechnet werden. Quelle: CH C

4 Der Wald und der Klimawandel Es wird deutlich wärmer Der Klimawandel ist ein globales Thema. Hauptgrund für den Klimawandel ist mit hoher Wahrscheinlichkeit die zunehmende Konzentration von Treibhausgasen in der Erdatmosphäre. In der Schweiz hat sich die mittlere Lufttemperatur seit 1970 um 1,5 C erhöht. Bis gegen Ende dieses Jahrhunderts ist aufgrund von mittleren Klimaprognosen von einer weiteren Erwärmung um 2,7 bis 4,1 C auszugehen. Beim Niederschlag ist die Entwicklung weniger sicher. Bisher blieb die Menge der Niederschläge unverändert. Ab etwa 2050 ist mit vermehrten und stärker ausgeprägten sommerlichen Trockenperioden zu rechnen. Die Niederschläge im Sommer dürften bis 2100 um rund 20% abnehmen. Bäume sind langsamer als Klimawandel Die Unsicherheiten über die klimatischen Entwicklungen sind erheblich. Die Wetterdaten der letzten Jahre lagen eher über den negativsten Prognosen. Aus so kurzen Zeitabschnitten können jedoch keine verlässlichen Trends abgelesen werden. Es ist aber zu erwarten, dass die natürliche Entwicklung der Wälder (z. B. Sukzession der Baumarten) deutlich langsamer verläuft, als die Änderung der klimatischen Rahmenbedingungen. Möglichst störungsresistente und anpassungsfähige Wälder Waldbauliche Empfehlungen haben die grosse Unsicherheit über das, was tatsächlich eintreffen wird, zu berücksichtigen. Sie sind darauf auszurichten, den Wald für unterschiedliche Entwicklungen fit zu machen und seine Anpassungs- und Erholungsfähigkeit (Resilienz) zu stärken. Ziel sind möglichst störungsresistente und anpassungsfähige Wälder. Resilienz beschreibt die Fähigkeit eines Systems, nach Störungen wieder in den Bereich des ursprünglichen, dynamischen Gleichgewichts zurückzufinden.

5 Auswirkungen auf den Wald Der Wald wird sich verändern, dynamisch und überraschend Der Klimawandel wirkt sich vielfältig auf den Wald aus. Die heutigen Höhenstufen werden sich nach oben verschieben. Zudem trifft der Klimawandel auf einen Wald mit Vorgeschichte. So haben Luftschadstoffe in den vergangenen Jahrzehnten die Vitalität der Bäume beeinflusst und die Waldböden verändert. Solche Kombinationen können zu unerwarteten Entwicklungen und überraschender Dynamik führen. Beispielsweise kann Stickstoffeintrag das Risiko für Trockenschäden erhöhen. Störungen werden tendenziell zunehmen Der Klimawandel wird Intensität und Häufigkeit von Störungen beeinflussen. Treten die Störungen in Kombination auf, können sie sich besonders stark auswirken. Konkrete Störungsereignisse können sein: Stürme, Starkniederschläge, Hagel, Nassschnee Hangmuren, Rutschungen, Hochwasser Trockenheit, insbesondere häufigere, intensivere und länger andauernde sommerliche Hitzewellen und Trockenperioden, Sonnenbrand Waldbrände bzw. erhöhte Waldbrandgefahr Vermehrtes Auftreten von bekannten Schädlingen. Bei bekannten Schädlingen kann sich die Widerstandskraft der Wirtspflanzen und die Aggressivität der Schädlinge ändern oder das Verbreitungsareal ausweiten (z. B. Buchdrucker bei Fichte oder Pinienprozessionsspinner bei Föhren). Auftauchen von neu eingeschleppten Tieren und Pflanzen (Neobiota). Dazu zählen beispielsweise der Japanische Staudenknöterich (Neophyt) oder der Asiatische Laubholzbockkäfer (Neozoon). Letzterer wird durch den globalisierten Handel mit Verpackungsholz eingeschleppt, er kann sich aber dank wärmerem Klima rascher entwickeln. Vorräte werden abnehmen Die Auswirkungen auf die Waldleistungen hängen stark von der Art und Häufigkeit der Störungsereignisse ab. Es ist zu erwarten, dass die meisten Störungen zu Vitalitätsverlust und allenfalls zum Absterben von Einzelbäumen, Baumgruppen oder ganzen Beständen und damit zu einer Abnahme der Vorräte führen werden. Bisher hat der Zuwachs solche Reduktionen rasch wieder ausgeglichen. Bei intensiveren und häufigeren Störungen wird der Vorrat deutlich abnehmen. Der Klimawandel bietet auch Chancen Es wird erwartet, dass beispielsweise die Waldgrenze ansteigt, der Zuwachs in höheren Lagen grösser wird und sich die Vegetationszeit verlängert. Der erhöhte Stickstoffeintrag im Boden kann das Risiko für Trockenschäden erhöhen.

6 Risikoverteilung und Handlungsfreiheit Risikoverteilung ist ein Grundprinzip Die tatsächlichen Entwicklungen sind aus heutiger Warte unsicher. Um das Ziel von möglichst anpassungsfähigen, störungsresistenten Wäldern zu erreichen, sind breite Strategien mit verteilten Risiken zu bevorzugen (z. B. breites Baumartenspektrum, gute Altersverteilung). Handlungsfreiheit möglichst gross halten Die aktuell getroffenen Massnahmen sollen die künftige Handlungsfreiheit möglichst gross halten. In einem zur Verjüngung anstehenden Bestand sollten beispielsweise Samenbäume von möglichst vielen Baumarten belassen werden. Biologische Rationalisierung bedeutet, dass die natürlichen Abläufe soweit als möglich für die waldbaulichen Zielsetzungen genutzt werden (z. B. Auslese der vitalsten Jungbäume). Risikoverteilung durch Vielfalt Biodiversität hilft über Zusammenhänge, Wechselwirkungen, Gegenspieler, Vernetzung etc. das gesamte Ökosystem Wald zu stabilisieren. Die Vielfalt kann sich beispielsweise in Bezug auf die Baumarten und Herkünfte, die horizontale und vertikale Struktur, die Arten von Waldbau und ihre konkrete Umsetzung äussern. Der Natur überlassen, was sie selbst machen kann Aus ökonomischer Sicht können die meisten waldbaulichen Eingriffe als Investition in einen Bestand betrachtet werden. Optimal ist, wenn der gewünschte Zielzustand mit möglichst geringen und möglichst späten Investitionen erreicht wird. Daher sind die Möglichkeiten der biologischen Rationalisierung auszuschöpfen und waldbauliche Massnahmen kritisch zu prüfen. Wenn überhaupt eingegriffen werden soll, sind minimale Massnahmen zu bevorzugen. Trotzdem nichts verpassen Diese Zurückhaltung darf aber nicht dazu führen, dass Schlüsselsituationen verpasst werden, in denen mit geringem Aufwand eine grosse Wirkung erzielt werden kann (z. B. Massnahmen für eine grössere Baumartenvielfalt bei Verjüngung und Jungwaldpflege). Gesellschaftliche prägen stark Entwicklungen Von der Frage, welche Bedürfnisse und Ansprüche künftige Generationen an den Wald haben werden, geht ebenfalls eine grosse Unsicherheit aus. Die Erfahrungen der vergangenen hundert Jahre zeigen, dass die Waldbewirtschaftung nicht nur durch Naturereignisse, sondern auch stark durch gesellschaftliche Entwicklungen geprägt wurde. Biodiversität im Wald hilft, die Risiken des Klimawandels zu verteilen und so die Auswirkungen abzuschwächen.

7 Verjüngung und Baumartenwahl Verjüngung ist entscheidend Die Verjüngung ist jene waldbauliche Massnahme mit den weitreichendsten Folgen. Baumartenwahl ist zentral Für die Baumartenwahl gelten folgende Empfehlungen: Standortgerechte Mischungen mit gutem Entwicklungspotenzial bei künftigem Klima bevorzugen. Eine Beschränkung auf standortheimisch wäre zu eng. Breites Baumartenspektrum zur Risikoverteilung anstreben, inklusive Gastbaumarten und Exoten in massvoller Mischung. Mit anderen Herkünften (Provenienzen) experimentieren, beispielsweise eher eine Herkunft wählen, die etwas tiefer wächst, was meistens einem wärmeren und etwas trockeneren Klima entspricht. Gut dokumentieren, was wo gemacht wurde und eine systematische Erfolgskontrolle führen, damit spätere Generationen die Erfahrungen nutzen können. Generell gilt, dass Experimente zu fördern sind, da daraus laufend praktisches Wissen gewonnen werden kann, sofern Dokumentation und Erfolgskontrolle sichergestellt sind. Natürliche Verjüngung bevorzugt, aber... Vorverjüngung (Verjüngung in Wartestellung) erleichtert die Wiederbewaldung bei flächigen Störungen wesentlich. Natürliche Verjüngung ist aus praktischen und wirtschaftlichen Gründen vorzuziehen. Allerdings können wir nicht davon ausgehen, dass die natürliche Ausbreitung von Baumarten mit dem Klimawandel Schritt halten kann. Änderungen beim Bestockungsziel erfordern ebenfalls Pflanzungen, ausser es sind einzelne Samenbäume der gewünschten Arten und Herkünfte vorhanden. Konkurrenzschwache Baumarten mit Potenzial fördern Bei der Verjüngung und der Jungwaldpflege sind die Möglichkeiten der biologischen Rationalisierung auszuschöpfen. Dabei gilt es, das breite Baumartenspektrum zu erhalten. Heute noch konkurrenzschwache Baumarten, denen künftig Potenzial beigemessen wird, sind in angemessenen Anteilen zu fördern. Exoten sind Baumarten, die von ausserhalb Europas stammen (z. B. Douglasie, Roteiche). Gastbaumarten sind europäische Baumarten, die natürlicherweise nicht auf einem Standort vorkommen (z. B. Lärche im Mittelland). Exoten und Gastbaumarten kommen in massvoller Mischung an zahlreichen Standorten in Frage. Sie dürfen den Standort jedoch nicht verschlechtern. Vorverjüngter Wald erholt sich nach einer Störung schneller und kann so seine Leistungen rascher wieder erbringen.

8 Stabilität und Struktur Strukturvielfalt erhöht Stabilität nur beschränkt Stabile Wälder sind störungsresistenter. Durch Strukturvielfalt kann die Stabilität erhöht werden, allerdings nur in beschränktem Ausmass. Die Strukturvielfalt bietet jedoch ökologische Nischen und hat den Vorteil, dass die Vorverjüngung bereits vorhanden ist. Im Störfall kann dadurch schneller wieder Wald aufkommen. Ein stabiler und störungsresistenter Wald bedingt meistens eine kontinuierliche Waldbewirtschaftung. Besonderheiten Gleichgewicht Wald Wild Die Tanne und die Lärche sind für die Anpassung an den Klimawandel wichtige Baumarten, sie stehen heute jedoch unter starkem Wilddruck. Das Gleichgewicht von Wald und Wild wird mit zunehmendem Klimawandel wichtiger. Einerseits weil der Klimawandel ein Stressfaktor für den Wald ist und dabei jedes zusätzliche Element (wie beispielsweise der Wildeinfluss) den Ausschlag über Erfolg oder Misserfolg geben kann. Andererseits weil durch Änderungen des Bestockungszieles vermehrt Pflanzungen erforderlich werden, die grundsätzlich anfälliger auf Wildverbiss sind als Naturverjüngung. Die Fragen rund um Pionierbaumarten sind eine Bereicherung Zur Nischenvielfalt gehören auch grössere Lücken ( 0.5 Hektaren), in denen Pionierbaumarten Fuss fassen können. Lücken müssen kaum aktiv angelegt werden, da sie in nächster Zeit durch Störungen geschaffen werden dürften. Die meist leichtsamigen Pionierbaumarten können bei einer Wiederbewaldung wertvolle Dienste leisten. Beim Dauerwald lassen sich die Unterformen Plenterwald, Gruppenplenter- und Gebirgsplenterwald unterscheiden. bessere Lebensräume, intensivere Bejagung und Grossraubtiere gewinnen an Bedeutung. Förderbeiträge Bisher sind keine speziellen Förderbeiträge für die Anpassung an den Klimawandel vorgesehen. Die bisherigen Beiträge, wie beispielsweise im Schutzwald oder für die Jungwaldpflege, können selbstverständlich zielgerichtet beansprucht werden. Schutzwald Im Schutzwald ist NaiS weiterhin tauglich und gültig. Femelschlag- oder Dauerwald? Beide haben ihre Vor- und Nachteile: Dauerwald begünstigt Schattenund Halbschattenbaumarten, die Verjüngung steht oft schon in Wartestellung (Vorverjüngung), grossflächige Störungen führen dank Vorverjüngung kaum zu grossen kahlen Flächen. Nachteil: empfindlicher auf Wilddruck. Der Femelschlagbetrieb fördert ein breiteres Baumartenspektrum, der Wechsel des Bestockungsziels ist einfacher möglich, die waldbauliche Freiheit generell grösser. Nachteil: höhere Pflegekosten, aufwändigere Planung. Vorräte etappenweise reduzieren Im Durchschnitt weisen die Wälder im Kanton Bern einen Holzvorrat auf, der europaweit zu den höchsten zählt. Hohe Vorräte sind oft mit grossen Baumhöhen und hohem Fichtenanteil verbunden, was die Sturmgefährdung anhebt. Hohe Vorräte stehen oft auch einer Vorverjüngung vor dem Licht. Nach einem Schadenereignis ist das Holz meistens entwertet, bei grösseren regionalen oder gar nationalen Ereignissen fallen die Holzpreise jeweils markant. Aus ökonomischer Sicht und aus Gründen der Risikominderung sind hohe Vorräte gezielt und in mehreren Schritten zu reduzieren. Dabei ist nicht zu vermeiden, dass die Stabilität kurzfristig vermindert wird. Umtriebszeiten verkürzen Kürzere Umtriebszeiten führen zu geringeren Baumhöhen und reduzieren so die Risiken für Sturmschäden wesentlich. Sie ermöglichen auch eine raschere Anpassung der Baumartenmischung. Fichten auch durch andere Nadelbäume ersetzen Bestände mit hohem Fichtenanteil in tieferen Lagen sind anfälliger für Windwurf, Trockenheit und Schadinsekten. Eine Überführung in robustere Wälder mit höheren Anteilen anpassungsfähiger Baumarten ist zu empfehlen; dazu tragen Laubbäume und je nach Standort auch Nadelbäume wie Lärchen, Föhren oder Douglasien bei.

9 Zusammenfassung: Welche waldbaulichen Massnahmen können ergriffen werden? Die aufgeführten waldbaulichen Empfehlungen sollen den Wald für unterschiedliche Entwicklungen fit machen und seine Resilienz stärken. Das Ziel sind möglichst anpassungsfähige und störungsresistente Wälder. Was bisher gelernt und angewandt wurde, ist im Grundsatz weiterhin tauglich für den Umgang mit dem Klimawandel. Dazu gehören insbesondere der naturnahe Waldbau schweizerischer Prägung sowie die Schutzwaldpflege. Verjüngung des Waldes fördern Bestockungsziel bewusst wählen und dabei den Klimawandel berücksichtigen; standortgerechte Baumartenmischungen anstreben, allenfalls Gastbaumarten und Exoten einbeziehen; ein breites Baumartenspektrum wählen, gut abwägen, was mit Naturverjüngung möglich ist und wo (Ergänzungs-)Pflanzungen sinnvoll sind; bei Pflanzungen die Herkunft beachten und dokumentieren, so vorgehen, dass möglichst anpassungsfähige und störungsresistente Bestände entstehen, welche späteren Generationen grossen Handlungsspielraum bieten. Vorratsreiche, dunkle und wenig strukturierte Wälder auflichten Holzvorrat optimieren, Vorverjüngung anstreben, Verjüngung allenfalls vorzeitig einleiten, im Schutzwald NaiS beachten und die Waldabteilung beiziehen, konsequente Käferbekämpfung in und um den Schutzwald. Risiken in fichtenreichen Beständen abbauen Chancen und Risiken bezüglich Sturm- und Borkenkäfergefährdung gut abwägen; gezielte, allenfalls vorzeitige Nutzung, um Schäden zuvorzukommen; Umwandlung des Bestandes nur im Einzelfall. Wälder auf klimasensiblen Standorten speziell behandeln Auf klimasensiblen Standorten geraten Bäume unter Trockenstress. An solchen Standorten muss auch mit viel dürrem Holz in brandgefährdetem Klima gerechnet werden. In gefährdeten Lagen, beispielsweise in Siedlungsnähe oder in wichtigen Schutzwäldern Brandgut entfernen (dürres Material oder tote Bäume). Biodiversität fördern Vielfalt hilft, das Ökosystem Wald stabiler zu machen. Sie wirkt risikoausgleichend und damit vergleichbar einer Versicherung.

10 Projekt Waldbau & Klimawandel BE Amt für Wald des Kantons Bern, 2012/13 Kernteam Adrian Lukas Meier-Glaser (Projektleiter) Walter Marti Martin Staedeli Christian von Grünigen Simon Vogelsanger Begleitgruppe Renaud Baumgartner Peter Brang, WSL Thomas Gut Pascal Junod, Fachstelle Waldbau Christian Küchli, BAFU Philipp Mösch Beat Zurbuchen Quellen Brang, P.; Born, J.; Augustin, S.; Küchli, C.; Pauli, B.; Thürig, E.; Wermelinger, B.; Wohlgemuth, T.; Zimmermann, N. E., Forschungsprogramm Wald und Klimawandel. Synthese der ersten Programmphase Birmensdorf, Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL; Bern, Bundesamt für Umwelt. 51 S. Bundesamt für Umwelt (BAFU), Anpassung an den Klimawandel in der Schweiz, Ziele, Herausforderungen und Handlungsfelder, Erster Teil der Strategie des Bundesrates vom 2. März 2012, Bern. 64 S. CH2011, Swiss Climate Change Scenarios CH2011, published by C2SM, MeteoSwiss, ETH, NCCR Climate and OcCC, Zürich, Schweiz. 88 S. Frehner, M.; Wasser, B.; Schwitter, R., Nachhaltigkeit und Erfolgskontrolle im Schutzwald, Vollzug Umwelt, BUWAL, Bern, Schweiz. 564 S. Lars Muller Publishers and ETH Zurich, Mensch Klima! Wer bestimmt die Zukunft?, Zürich, Schweiz. 576 S. Wermelinger, B.; Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL, Oktober Auskünfte auf Mailanfragen

11

12 Impressum Text Amt für Wald des Kantons Bern (KAWA) Bilder Karten Klimaszenarien (CH2011) Hochwasser Bern 2005 (Schweizer Luftwaffe) Weitere Grafiken und Bilder (KAWA) Bern, April 2013 Weitere Informationen finden Sie unter SC