Bedeutung von Wald im Rahmen des Klimawandels und der internationalen Klimapolitik

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1 Bedeutung von Wald im Rahmen des Klimawandels und der internationalen Klimapolitik Petra Lasch Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung e.v. Symposium Gesamtstrategie Wald 22 Inhalt Rolle der Wälder im Kohlenstoffkreislauf Klimaschutz und Wald Risiken für Wald unter Klimawandel

2 Kohlenstoffkreislauf Quelle: Endlicher & Gerstengarbe, 27, verändert nach Houghton, 24 Kohlenstoffflüsse Quelle: Endlicher & Gerstengarbe (27), nach IPCC (27)

3 Kohlenstoffvorräte der Vegetation Cramer, 26 nach WBGU und IPCC Prozesse und Speicher im Wald nach IPCC 21

4 Die jährliche Aufnahme und Abgabe von Kohlenstoff durch verschiedene terrestrische Quellen und Senken in den USA im Zeitraum Kasang 27 Historische Entwicklung C-Haushalt der Wälder Grün Senke IPCC WG III 27

5 Historische Entwicklung C-Haushalt der Wälder Grün Senke IPCC WG III 27 Alterra (2)

6 Kohlenstoffflüsse und -speicher im Wald Pistorius, 27 Senkenleistung (Wald) + Klimapolitik Artikel 3.4 KP : Anrechnung von Senken und Bewirtschaftung in D Max Mio t C pro Jahr können angerechnet werden (von ca 5.87 Mio tc pro Jahr in Boden und Bestand) Keine Integration der Forstwirtschaft in die nationale Klimapolitik Keine gezielte Strategie die Senkenleistung des Waldes als auch die Substitutionsleistung durch Holznutzung zu optimieren (IZT 28) Ab 213 Emissionsminderungszertifikate?

7 Senkenleistung (Wald) + Klimapolitik Konflikt: Maximierung der Speicherung in den Wäldern (keine Nutzung) - Totalschutz Oder Optimierung des Nettozuwachses (Senkenleistung) durch Bewirtschaftung und Einbeziehung der C-Speicherung in Holzprodukten/ Substitution Klimaschutz und Forstsektor Maximierung der Klimaschutzfunktion des Waldes: Maximierung der Speicherung (Senkenleistung) im Wald (Bestand, Boden, Zuwachs) Maximierung der Speicherung in Produkten bzw. der Substitution (Material, Energie)

8 Klimaschutz durch geeignete Landnutzung Minimierung der Nettoemission in die Atmosphäre Maximierung der Kohlenstoffvorräte Nicht-forstl. Nutzung Forstökosysteme Biokraftstoffe Holzprodukte Fossile Kraftstoffe Andere Produkte Landnutzungssektor Forstsektor Dienstleistungen für die Gesellschaft IPCC 27, Nabuurs et al. Kohlenstoffspeicherung und Reduzierung von Kohlenstoffemissionen C-Speicherung in Biomasse und Boden ist deutlich höher in unbewirtschafteten Beständen als in bewirtschafteten Beständen Dagegen trägt in bewirtschafteten Wäldern die Nutzung des Holzes dazu bei, Kohlenstoffemissionen durch Substitution zu senken t C ha -1 a -1 3, 2, 1,, -1, KB 5 BAU 5 Bewirtschaftung führt zu einer nachhaltigen Reduzierung der Kohlenstoffemissionen Energiesubstitution Materialsubstitution Holzprodukte Boden Biomasse C. Fürstenau 28

9 Atmosphärische CO 2 -Konzentration 9-2 Beobachtete Klimaänderungen Veränderung der globalen Mitteltemperatur (Kasang, 27)

10 Beobachtete Klimaänderungen 4. Sachstandsbericht IPCC 27 Globaler Temperaturtrend (196 25): +.74 C ( C) Anstieg der globalen Mitteltemperatur ist sehr wahrscheinlich bedingt durch den Anstieg der Konzentration der anthropogenen Treibhausgase 11 Jahre aus gehören zu den 12 wärmsten Jahren seit 185 Temperaturzunahme vor allem auf der Nordhalbkugel Zunahme der Windstärke bei Westwindlagen weniger Frosttage, mehr Sommertage und Zunahme der Starkniederschläge Hohe regionale Variabilität! Deutschland: Jahresmittel der Lufttemperatur Trend Datenbasis: 2342 DWD- Stationen; Modellierung und Rechnung: PIK

11 Deutschland Jahressumme Niederschlag Beobachtungen: Beobachtungen: Ungleichverteilung Ungleichverteilung verstärkt verstärkt sich sich Weniger Weniger Dauer-, Dauer-, mehr mehr Starkregen Starkregen Weniger Weniger im im Sommer, Sommer, mehr mehr im im Winter Winter Trend Datenbasis: 2342 DWD-Stationen; Modellierung und Rechnung: PIK 28 Änderung der KWB Deutlicher Rückgang im Osten Zunahme in einigen Regionen im Westen

12 Beobachtete Wirkungen des Klimawandels Positive: Verlängerte Vegetationsperiode Höhere Produktivität Negative: Trockenheit, Waldbrandgefahr (Brandenburg) Höheres Schaderregerrisiko (Brandenburg) Sturmwurfereignisse (Lothar, Kyrill) Auswirkungen auf die Kohlenstoffbilanz der Wälder und Holzprodukte Klimawandel und Phänologie Mittlere Trends in Deutschland (Schaber & Badeck, 23) Blattfärbung Blattaustrieb Länge der Vegetationsperiode Birke Ross- Kastanie Buche Eiche

13 Klimawandel und Phänologie Einfluss der Länge der Vegetationsperiode auf die Produktion im Waldbestand: Verlängerung der Vegetationsperiode um ~ 11 Tage (Trend in Europa von den 6-iger zu den 9-iger Jahren durch früheren Blattaustrieb und spätere Blattfärbung im Herbst) Anwachsen der photosynthetischen Leistung um 5 1 % % Produktionszuwachs pro Tag früherer Austrieb Goulden et al. (1996) (Flux Chen et al. (1999) (Flux Schaber (22) (Strahlung) Kramer (1996) (Modell) Daten, Harvard Daten, borealer Forest) Wald) 4C (Modell) Risiken: Waldbrand in Deutschland 6 5 Waldbrandfläche Waldbrandanzahl 35 3 Waldbrandfläche [ha] Waldsbrtandanzahl [Jahr]

14 Risiken: Waldbrand Risiken: Gefährdung durch Insekten Schadfläche in ha Thüringen Sachsen Niedersachsen Sachsen-Anhalt Brandenburg M.-Vorpommern Risikobewertung der Wälder im nordostdeutschen Tiefland gegenüber von Großschädlingen (Apel, 24)

15 Insektenkalamitäten: Kanada 2 6 Area Disturbed (Mha) Sink Source Insects Fire Harvest C Change C Stock Change (Mt C / yr) Quelle W.A. Kurz nach NIR 27 Risiken: Extremereignisse -Stürme Analyse für : Ab 1966 deutlich mehr Sturmschäden Majunke (AFZ, 28)

16 Klimaprojektionen des IPCC 27 Entwicklung CO 2 Emissionen Klimaprojektionen: Temperatur Multimodell-Mittel und geschätzte Bandbreiten für die Erderwärmung B1 6 ppm A1T 7 ppm B2 8 ppm A1B 85 ppm A2 125 ppm A1Fl 155 ppm Atmosphärische Treibhausgas- Konzentration in CO 2 - Äquivalenten im Jahre 21 bei den Hauptszenarien IPCC 4 AR, WG I 27

17 Zu erwartenden Klimaänderungen wahrscheinliche Temperaturänderungen (IPCC 4 AR): Spanne C für im Vergleich zu (je nach Emissionsszenario) Europa stärkerer Anstieg der mittl. Jahrestemperatur als im globalen Mittel Stärkste Erwärmungen in Nordeuropa im Winter und Südeuropa im Sommer wahrscheinliche Niederschlagsänderungen (IPCC 4 AR): in Europa: Rückgang im Süden, Zunahme in Nordeuropa Mitteleuropa: Zunahme der Winterniederschläge, Abnahme der Sommerniederschläge Zunahme des Auftretens von Trockenperioden (med. Gebiet und Mitteleuropa) und Starkregenereignissen (Nordeuropa) eventuell auftretende nichtlineare Effekte: Zusammenbruch / Abschwächung des Nordatlantikstroms kaltes Europa in warmer Welt / Pausieren der Erwärmung Klimaprojektionen D REMO (MPI Hamburg), WETTREG (CEC) PIK Statistisches Szenarienmodell STAR II A1B SRES-Szenarium (27-26) Eingesetzt für regionale Studien (Brandenburg, KLARA, Elbeeinzugsgebiet, BVVG)

18 Klimaprojektionen: Temperatur Differenz der Jahresmitteltemperatur gegenüber STAR (PIK) Differenz der Jahresmitteltemperaturen ( ) (1951-2) Klimaprojektionen: Niederschlag Differenz der mittleren Niederschlagssumme gegenüber STAR (PIK) Differenz der Jahressummen des Niederschlags ( ) (1951-2)

19 Klimaprojektionen: Extremereignisse Gerstengarbe & Werner 28 Klimaprojektionen: Jahreszeiten Gerstengarbe & Werner 28

20 Klimaprojektionen: Jahreszeiten Gerstengarbe & Werner 28 Zukünftige Europäische C- Bilanz (terrestrisch) Positive Wirkungen durch Landnutzungsänderung (Aufforstung) und Bewirtschaftung Negative Wirkungen durch Freisetzung von C durch Böden der Boreale Wälder steigende Waldbrandgefahr in der Mediterranen Region Hauptergebnisse des ATEAM-Projekts, Schroeter et al. 25

21 Änderung im durchschnittlichen Holzvorrat (Europa) 32 3 Vorrat [m 3 ha -1 ] Vorratsänderung [m 3 ha -1 ] Landnutzungswandel Klimawandel Einschlagsmenge Akt. Klima CGCM2-a2 CSIRO2-a2 HadCM3-a1 HadCM3-a2 HadCM3-b1 HadCM3-b2 PCM-a ATEAM: Liski, Lindner, Meyer et al. (in Vorbereitung). Mittelmeerraum: zunehmende Feuergefahr Beispiel: Spanien # fires per year # fires per ye A1 HadCM3 B1 HadCM3 A2 HadCM3 B2 HadCM3 5 Zaehle et al. 24 (in prep).

22 Zukünftige Waldbrandgefahr D UBA-FISKA Veränderung der Vegetationsperiode UBA-FISKA, PIK

23 Klimawandels und Wälder/ Forstwirtschaft in Deutschland Deutliche Effekte der Wirkung der Klimaänderung auf den Wald und seine Funktionen (z.b. C-Speicherung): Verlängerung der Vegetationsperiode, beschleunigtes Waldwachstum Verschiebung der Verbreitungsgebiete Änderungen des Landschaftswasserhaushalt Zunahme abiotischer und biotischer Risiken Was ist zu tun: Anpassung an den Klimawandel: Berücksichtigung der möglichen Klimaentwicklung und Risiken in der nachhaltigen forstlichen Planung Optimierung des Klimaschutzbeitrags: Wald-Holz-Option, Anrechnung der Senkenfunktion im Holz, WGBU- Empfehlungen Es geht darum, dass Unbeherrschbare zu vermeiden und das Unvermeidbare zu beherrschen. H.J. Schellnhuber