Bergwälder stellen eine Vielzahl an Ökosystemleistungen bereit. Sie schützen die Bewohner von Bergregionen vor Naturgefahren (Steinschlag, Lawinen, Erdrutsche,…) und sind eine wichtige Quelle von nachwachsenden Rohstoffen (Nutz- und Brennholz), sowie ein Ort für Erholung und Sport. Gleichzeitig speichern sie Kohlenstoff und wirken so dem Klimawandel entgegen.
Der Klimawandel und häufigere Störungsereignisse (z.B. Wind, Borkenkäfer) führen aber auch zu großer Unsicherheit in Bezug auf die zukünftige Bereitstellung von Ökosystemleistungen.
In unserer Studie gingen wir der zukünftigen Entwicklung der Waldökosystemleistungen in einer bewaldeten Gebirgslandschaft (Stubaital, Österreich) auf den Grund. Wir untersuchten eine Reihe von regulierenden Ökosystemleistungen, die in Bergregionen von besonderer Wichtigkeit sind:
- Klimaregulierung durch Kohlenstoffspeicherung (Indikator: gesamter gespeicherter Kohlenstoff)
- Regulierung des Wasserkreislaufs, Dämpfung von Abflussspitzen (Indikator: Wasserspeicherkapazität des Ökosystems)
- Erosionsvermeidung (Indikator: effektive Überschirmung durch das Kronendach)
Viele Faktoren beeinflussen die zukünftige Entwicklung dieser Ökosystemleistungen. Besonders wichtige Einflüsse sind der Klimawandel, Störungen, und die Waldbewirtschaftung.
Um den Einfluss dieser vielfältigen Faktoren auf die zukünftige Bereitstellung von regulierenden Ökosystemleistungen zu untersuchen, verwendeten wir das Computersimulationsmodell iLand, das speziell für solche komplexen Anwendungen konzipiert ist. Klima, Störungen und Bewirtschaftung wirken sich direkt auf die abgebildeten Prozesse des Waldes aus und werden in hoher räumlicher Auflösung simuliert. iLand verfügt über dynamische Wasser- und Kohlenstoffkreisläufe, welche für die Simulation der hier untersuchten Ökosystemleistungen unerlässlich sind.
In unserer Studie simulierten wir die Entwicklung der Landschaft über 200 Jahre, jeweils mit und ohne Bewirtschaftung (entsprechend der derzeitigen Empfehlungen für Bergwaldbewirtschaftung), Störungen (Borkenkäfer und Wind) und Klimawandel (historisches Klima bzw. verschiedene Klimawandelszenarien). Dies erlaubte uns, statistisch den Beitrag der einzelnen Faktoren zur zukünftigen Bereitstellung von regulierenden Ökosystemleistungen zu ermitteln.
Der Klimawandel hatte den weitaus stärksten Effekt auf die Ökosystemleistungen. Bei der Kohlenstoffspeicherung kam es stark darauf an, welches Klimawandelszenario betrachtet wurde. Während unter warmen und feuchtem Klima die Menge an gespeichertem Kohlenstoff durch stärkeres Baumwachstum anstieg (+10 % relativ zu historischem Klima), sank sie im heißen und trockenen Szenario um 20 % ab. Die Wasserspeicherkapazität stieg in allen Klimawandelszenarien an, die Erosionsvermeidung wurde schwach positiv beeinflusst. Störungen und Waldbewirtschaftung wirkten sich negativ auf Kohlenstoffspeicherung und Erosionsvermeidung aus, jedoch positiv auf die Regulierung des Wasserkreislaufs.
In unserer Studie zeigte sich, dass der Klimawandel die zukünftige Bereitstellung von Ökosystemleistungen massiv beeinflusst. Da unsere Studienlandschaft in der Vergangenheit stark temperaturlimitiert war, wirkt sich ein Temperaturanstieg hier zunächst positiv auf die Ökosystemleistungen aus, weil stärkeres Baumwachstum möglich ist. Jedoch kann es, besonders im Fall von trockenen Klimaszenarien auch zu negativen Auswirkungen kommen. Störungen wirken sich im Allgemeinen negativ aus. Die Bereitstellung von Ökosystemleistungen war höher in Simulationen ohne Waldbewirtschaftung. Dies bedeutet, dass auch bei verringerter Bewirtschaftung die betrachteten Ökosystemleistungen aufrechterhalten werden können. Da die Waldbewirtschaftung in ländlichen Regionen aber auch oft eine wichtige Einkommensquelle und eine Quelle von klimafreundlichen Rohstoffen ist, kommt ihr dennoch auch zukünftig eine wichtige Rolle zu. Es wird aber notwendig sein, die Bewirtschaftung an geänderte Umweltbedingungen anzupassen.
AutorInnen:
Katharina Albrich ist Doktorandin am Institut für Waldbau der Universität für Bodenkultur in Wien. Sie beschäftigt sich vorrangig mit Resilienz von Waldökosystemen
Werner Rammer ist Senior Scientist am Institut für Waldbau der Universität für Bodenkultur in Wien. Er forscht an der Entwicklung von Werkzeugen für die modellgestützte Analyse von Ökosystemen.
Veröffentlichung:
Seidl, R., K. Albrich, K. Erb, H. Formayer, D. Leidinger, G. Leitinger, U. Tappeiner, E. Tasser, and W. Rammer. 2019. What drives the future supply of regulating ecosystem services in a mountain forest landscape? Forest Ecology and Management 445:37–47. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2019.03.047
Weitere Informationen:
iLand (individual-based forest landscape and disturbance model) – iland.boku.ac.at
Projekt RESIN (Forest disturbances in a changing world) – resin.boku.ac.at
