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Prof. Dr. Ulrich Kohnle

PD Dr. Ulrich Kohnle

Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA)
Abteilungsleiter Waldwachstum

Wonnhalde 4
D-79100 Freiburg i. Breisgau

Tel. +49 761 4018 251
Fax +49 761 4018 333

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Artikel

Autor(en): Axel Albrecht, Angela Luciana de Avila
Redaktion: FVA, Deutschland
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Alternative Baumarten im Klimawandel

Niemand kann genau vorhersagen, wie sich das Klima entwickeln wird – vor allem bei den weit auseinanderklaffenden Klimaprojektionen und den vielen anderen Unsicherheitsfaktoren. Und dennoch müssen Försterinnen und Förster waldbauliche Entscheidungen treffen, die sehr langfristig wirken können. Hierzu zählt nicht zuletzt die Baumartenwahl. Hinzu kommt, dass die Entscheidung für oder wider eine bestimmte Baumart prinzipiell auch nicht einfach ist – es fließen zahlreiche Kriterien mit ein, die wiederum von verschiedenen Personen unterschiedlich bewertet und gewichtet werden können. 

Die einzelne Artensteckbriefe können Sie im Artikel Alternative Baumarten im Klimawandel: Artensteckbriefe herunterladen. Die gesamte Publikation können Sie auf der Homepage der FVA herunterladen (3.9 MB) oder auch als Printversion beziehen.

Wald im Klimawandel
Abb. 1: Wald im Klimawandel (Foto: FVA/Weidner).

Deshalb hat die FVA mit besonderem Hinblick auf Baden-Württemberg Artensteckbriefe erstellt, die die Suche nach Alternativbaumarten erleichtern sollen. Die Steckbriefe fassen kurz und knapp die praxisrelevanten wissenschaftlichen Kenntnisse zu 25 Baumarten zusammen. Die Artensteckbriefe werden kontinuierlich verbessert und ergänzt und auch die Liste der Baumarten soll erweitert werden. Konkrete Anbauempfehlungen werden jedoch nicht nur auf der Grundlage solcher Literaturarbeiten ausgesprochen werden können.

Inhalt

Abnehmende Eignung der Hauptbaumarten treibt die Suche nach alternativen Baumarten

Im Jahr 2010 wurden für Baden-Württemberg erste Baumarteneignungskarten von der FVA veröffentlicht, die explizit klimatische Veränderungen berücksichtigen. Und in einer landesweiten Bilanzierung dieser klimasensitiven Baumarteneignungskarten zeigte sich für die vier Hauptbaumarten Fichte, Buche, Tanne und Traubeneiche, dass die Eignung selbst bei optimistischen Grundannahmen bezüglich der klimatischen Veränderungen bei allen Arten abnehmen wird (Abb. 2) [1, 2]. Dabei ist diese Abnahme bei Fichte überwiegend durch steigende Anteile der schlechtesten Eignungsstufen charakterisiert (rote Kategorien). Umgekehrt fällt bei Buche, Tanne und Traubeneiche überwiegend eine Abnahme der besten Eignungsstufen ins Auge (grüne Kategorien).

Bilanzierung der klimatisch bedingten Veränderungen der Baumarteneignung für die vier Hauptbaumarten in Baden-Württemberg bis zum Jahr 2050. Grundlage: IPCC-Klimaszenario B2
Abb. 2: Bilanzierung der klimatisch bedingten Veränderungen der Baumarteneignung für die vier Hauptbaumarten in Baden-Württemberg bis zum Jahr 2050. Grundlage: IPCC-Klimaszenario B2, [1, 2].

Führt man sich vor Augen, dass die damalige Beurteilung nur bis zum Jahr 2050 durchgeführt wurde, nur für das mittlerweile eher unrealistisch optimistische Klimaszenario B2 galt, und die in der zweiten Hälfte des 21. Jahrhunderts zu erwartenden klimatischen Veränderungen mutmaßlich noch stärker als in der ersten Hälfte ausfallen dürften, dann wird dringender Handlungsbedarf offensichtlich. Zwar ist in Zukunft wohl eher nicht von einem Verlust der beurteilten Baumarten im Sinne eines Waldsterbens wie in den Diskussionen der 1980er Jahre auszugehen. Allerdings ergeben sich klare Tendenzen abnehmender klimatischer Eignung. Es ist sicherlich auch denkbar, dass durch die Verwendung besser klimaangepasster Herkünfte, Ökotypen oder Varietäten die gegenwärtigen Hauptbaumarten auch weiterhin Hauptbaumarten bleiben. Jedoch werden diese Fragen in anderen Forschungsprojekten der FVA untersucht. Der Ansatz der vorliegenden Studie bezieht sich auf die Suche nach neuen Baumarten, die besser an die zukünftigen klimatischen Verhältnisse in Baden-Württemberg angepasst sind.

Die Artensteckbriefe sind der erste Schritt auf der Suche

Natürlich kann man auf der Grundlage eines Literaturstudiums keine landesweiten, systematisierten Anbauempfehlungen aussprechen. Vielmehr geht es in diesem ersten Schritt schlicht darum, das vorhandene Wissen zu einzelnen, potentiell geeigneten Baumarten in systematischer Gliederung zusammenzuführen. Dies hat zwei durchaus unterschiedliche Aspekte: einerseits wird dadurch systematisch das veröffentlichte Wissen zusammengeführt und leicht zugänglich gemacht. Zum anderen decken solche Artensteckbriefe aber in aller Klarheit auch auf, was wir leider alles nicht oder noch nicht wissen. Auf möglichst objektive Weise das Wissen und die Wissenslücken klar offenzulegen, ist daher Gegenstand dieser Arbeit.

Die Artensteckbriefe dienen also einer Art Screening aussichtsreicher Kandidaten-Baumarten und stellen lediglich einen ersten Schritt auf der Suche nach neuen klimageeigneten Baumarten dar. Aufbauend auf diesem ersten Schritt werden dann in detaillierteren, quantitativen Untersuchungen Arten mit sich verbessernder Eignung für zukünftig erwartete klimatische Verhältnisse ermittelt werden müssen. Für ein gegenüber den Steckbriefen reduziertes Artenset sollen in diesem zweiten Schritt klimadynamische Artverbreitungsmodelle auf Grundlage großräumiger, europäischer Verbreitungsdaten erstellt werden. Und schließlich werden in einem dritten Schritt noch Anbauversuche angelegt, die für eine noch weiter reduzierte Artenzahl konkrete Geländetests durchführen. Die Auswahl der Arten für diese Geländetests basiert dann auf den Ergebnissen der Artensteckbriefe und der Artverbreitungsmodelle.

Für einige Arten liegen bereits umfangreiche Ergebnisse vor (Abies grandis - Küstentanne, Quercus rubra - Roteiche, Larix kaempferi - Japanlärche) und erste waldwachstumskundliche Versuchsanbauten sind für weitere Arten in Baden-Württemberg in Kürze vorgesehen (Cedrus atlantica - Atlaszeder, Cedrus libani - Libanonzeder, Corylus colurna - Baumhasel). Dies reicht jedoch noch nicht aus, und deshalb werden weitere Anbauversuche sowohl waldwachstumskundliche als auch genetische Wissenslücken schließen müssen: erst empirische Ergebnisse unter baden-württembergischen Wachstumsbedingungen werden Fragen zur Anpassungsfähigkeit der heute vorhandenen Bäume und Wälder, zur Eignung neu angebauter genetischer Herkünfte heutiger Hauptbaumarten, zu Leistung und Holzeigenschaften, sowie zu Mortalität, Waldbautechnik und Wachstumsdynamik neuer Baumarten beantworten. Dass für diesen dritten Schritt ein langer Atem erforderlich ist, versteht sich von selbst. Die Dringlichkeit der Fragestellungen rechtfertigt jedoch auch solch langfristige Versuche, deren Ergebnisse erst in vielen Jahren vorliegen werden. In Abb. 3 wird der dreiphasige Untersuchungsansatz schematisch zusammengefasst.

Dreiphasiges Untersuchungskonzept zur Identifizierung besonders klimageeigneter Baumarten.
Abb. 3: Dreiphasiges Untersuchungskonzept zur Identifizierung besonders klimageeigneter Baumarten.

Wie wurden die Arten für die Steckbriefe ausgewählt?

Die Suche nach Alternativbaumarten im Klimawandel läuft bereits seit einiger Zeit. Und so existieren Untersuchungen mit ganz unterschiedlichen Ausrichtungen und Artenlisten. Ausgehend von diesen Untersuchungen wurde an der FVA eine Liste mit knapp 50 Baumarten erstellt, die prinzipiell in Betracht kommen. Und in einem abteilungsübergreifenden Prozess wurde dann hieraus eine Rangliste erstellt, die die Arten in eine Prioritätsreihenfolge für klimawandelbezogene Untersuchungen brachte. Unter Berücksichtigung pragmatischer Aspekte wurden hieraus dann die ersten 25 Arten ausgewählt.

Die Suche nach Alternativbaumarten im Klimawandel läuft bereits seit einiger Zeit. Und so existieren Untersuchungen mit ganz unterschiedlichen Ausrichtungen und Artenlisten. Ausgehend von diesen Untersuchungen wurde an der FVA eine Liste mit knapp 50 Baumarten erstellt, die prinzipiell in Betracht kommen. Und in einem abteilungsübergreifenden Prozess wurde dann hieraus eine Rangliste erstellt, die die Arten in eine Prioritätsreihenfolge für klimawandelbezogene Untersuchungen brachte. Unter Berücksichtigung pragmatischer Aspekte wurden hieraus dann die ersten 25 Arten ausgewählt.

Aus prinzipiellen Überlegungen wurden drei Hauptkategorien für Baumarten gewählt: (1) es ist denkbar, dass heute bereits heimische, aber (noch) seltene Arten in Zukunft eine bessere klimatische Eignung aufweisen und sich somit in der natürlichen Konkurrenz stärker behaupten können, als sie es heute in der Lage sind. Baumarten, die heute nicht heimisch sind und vornehmlich in Regionen wachsen, in denen heute klimatische Bedingungen herrschen, wie wir sie in Zukunft für Baden-Württemberg erwarten, gehören zur Gruppe der Baumarten analoger Klimate. Und diese Gruppe wurde unterteilt in (2) europäische und (3) außer-europäische Arten. Dabei ist die Grenzziehung zwischen europäischen und nicht-europäischen Baumarten mit heutiger natürlicher Verbreitung sowohl innerhalb als auch außerhalb Europas nicht ganz eindeutig und damit im Einzelfall nicht zu wichtig anzusehen. Mit dieser Unterteilung wurde aber versucht zu trennen, welche Arten im Zuge einer durch den Menschen beschleunigten Arealverschiebung prinzipiell auf natürlicherem Weg in die baden-württembergischen Wälder einwandern könnten (Kategorie 2), und welche Arten aus anderen Kontinenten als klar eingeführte Baumarten anzusehen sind (Kategorie 3).

Grundlegende Aspekte zur Gliederung der Steckbriefe

Die Aufeinanderfolge der Abschnitte je Steckbrief folgt der Logik:

  • Ist die Art prinzipiell klimawandeltauglich? (1. Verbreitung und Ökologie, 2. Standortsbindung)
  • Wenn ja, wie kann sie waldbaulich eingebracht werden? (3. Bestandesbegründung)
  • Ist sie als Wirtschaftsbaumart bekannt? (4. Leistung)
  • Gibt es in Baden-Württemberg schon Erfahrungen? (5. Erfahrungen in Baden-Württemberg und Deutschland)
  • Sind höherwertige Holzverwendungen bekannt? (6. Holzeigenschaften und Verwendung)
  • Trägt die Art wichtige ökologische, ästhetische und Erholungsfunktionen? (7. Sonstige Ökosystemleistungen)
  • Und gibt es erhebliche Risiken, die die weitere Betrachtung der Baumart eventuell komplett ausschließen? (8. Abiotische und biotische Risiken)

Aus dieser Gliederung wird klar, dass das Potential der jeweiligen Art für ihre Etablierung, Bewirtschaftung und Nutzung betont wurde. Es handelt sich also um eine grundsätzliche Betrachtung des Potentials einer Baumart als Wirtschaftsbaumart.

Hierbei ist sicherlich zu beachten, dass sich die verschiedenen Naturschutzkonzepte aktuell durch den Klimawandel einer bedeutenden Herausforderung gegenüber sehen. So sei beispielhaft auf die Naturnähebewertung der Baumartenzusammensetzung unter sich ändernden Klimabedingungen oder auf die Nachhaltigkeit von Artenschutz unter Klimawandel allgemein hingewiesen. Die Auswirkungen des Klimawandels erschweren insofern eine detailliertere naturschutzfachliche Betrachtung bestimmter neuer Baumarten. Klar ist aber auch, dass die Einführung außereuropäischer Baumarten zur Anpassung an den Klimawandel naturschutzfachlich kritisch zu betrachten sein wird. In diesem Bereich liegt sicherlich noch hoher Forschungsbedarf und auch die Artensteckbriefe können hinsichtlich der Nicht-Nutzfunktionen noch verbessert werden.

Die xxx-Zeder ist eine der 25 Alternativbaumarten.
Abb. 4: Die Libanon-Zeder ist eine der 25 Alternativbaumarten. (Foto: T. Weidner)

Im Zusammenhang mit der Einführung neuer Baumarten ist der Aspekt der Invasivität besonders wichtig, um möglicherweise schädigenden Wirkungen auf die Umwelt und der Verdrängung naturschutzfachlich hochwertiger heimischer Arten vorzubeugen. Dieser Aspekt könnte auch unter den Gliederungspunkt 8. Risiken einsortiert werden. Da der einer möglichen invasiven Ausbreitung zugrundeliegende Prozess aber nennenswert auf die generative und vegetative Vermehrung einer Baumart zurückgeht, wurden Angaben zur Invasivität nun dem Punkt 3. Bestandesbegründung zugeordnet (3.7.). An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass den Ausführungen in den Steckbriefen keine durchgängige, einheitliche Definition von Invasivität zugrunde liegt. Vielmehr wurden ausschließlich die Aussagen der Autorinnen und Autoren der Originalarbeiten wiedergegeben, die jedoch ihrerseits auf sehr unterschiedliche Beurteilungskriterien zurückgehen. Wo vorhanden wurde die Invasivitätsbeurteilung des Bundesamtes für Naturschutz (BfN) mit aufgelistet, die einheitlichen und klaren Beurteilungskriterien folgt. Die Definition des BfN lautet: "Im Naturschutz werden die gebietsfremden Arten als invasiv bezeichnet, die unerwünschte Auswirkungen auf andere Arten, Lebensgemeinschaften oder Biotope haben". Unter unserem Gliederungspunkt 3.7. Invasivität findet sich somit keine eigene Ermittlung oder Interpretation des Invasivitätspotentials.

Die Abschnitte "natürliche Waldgesellschaft" sowie "häufige Mischbaumarten" wurden bewusst separat belassen, da die Mischbaumarten einmal in der Heimat der Baumart und einmal im möglichen neuen Anbaugebiet aufgelistet werden sollten. Leider lagen nicht immer auch getrennte Information vor, was zu einer gewissen aber unvermeidbaren Unschärfe führt.

Die bislang stark artenbezogene Betrachtung wäre natürlich auch auf der Ebene ganzer Waldgesellschaften denkbar und wünschenswert, war aber im Kontext der Artensteckbriefe bisher nicht darstellbar. Auch hier sind weiterführende Untersuchungen und Forschungsarbeiten sinnvoll.

Wie sollen die Artensteckbriefe gelesen werden, und wie nicht?

Die Artensteckbriefe sind eine Stoffsammlung aus reiner Literaturarbeit. Es wurden keinerlei Selbstinterpretationen angestellt und keine konkreten Anbau- oder Handlungsempfehlungen abgeleitet.

Grundlegend für die Erstellung war die Verwendung wissenschaftlicher, zitierfähiger Originalarbeiten. In einigen Fällen waren jedoch die Originalarbeiten nicht zugänglich, sodass Kernaussagen nach Sekundärarbeiten zitiert wurden, was als solches auch kenntlich gemacht wurde. Darüber hinaus wurden "graue" Literatur und mündliche Auskünfte ebenfalls teilweise mit aufgenommen, allerdings meist dann durch die Formulierung auch in ihrer Bedeutsamkeit als etwas geringer eingestuft.

Zusammengefasst sollen die Artensteckbriefe als Groborientierung gelesen und nur solange genutzt werden, bis wir über besseres Wissen verfügen.

Die Artensteckbriefe dürfen demnach nicht als konkrete Anbau- oder Handlungsempfehlungen missverstanden werden. Denn viele der möglichen Effekte bei Etablierung dieser Baumarten sind noch nicht bekannt. Unter anderem aus diesem Grund wurden auch keine Bezugsquellen von Saat- und Pflanzgut aufgeführt.

Unsicherheiten bei der Holzverwendung

Speziell zu den Informationen über Holzverwendung und -eigenschaften (jeweiliges Kapitel 6 der Steckbriefe) sei hier explizit angemerkt, dass noch große Wissenslücken und Unsicherheiten bestehen. Aus der aufgearbeiteten Literatur kann nicht klar abgeleitet werden, ob eine Holzart, die z. B. im Herkunftsgebiet für konstruktive Zwecke und/oder als Bauholz verwendet wird, auch in Deutschland eine entsprechende Holzqualität erreichen und baurechtliche Zulassung erhalten kann. Gleiches gilt analog auch für andere Arten der Holzverwendung, so dass detailliertere holzkundliche und materialwissenschaftliche Untersuchungen dringend angezeigt sind, insbesondere für die Arten, die am Ende unserer Suche nach alternativen Baumarten als prioritär ermittelt werden.

Unsicherheiten bei den Risiken

In den Steckbriefen werden bekannte Pathogene und abiotische Risiken möglichst vollständig aufgelistet. Diese Liste folgt dem allgemeinen Vorsichtsprinzip, um darzustellen, welche Risiken auftreten können. Es wurde darüber hinaus versucht, herauszuarbeiten, ob darunter besonders virulente Erreger oder durch die Risiken ausgelöste bestandesbedrohende, großflächige Ausfälle bekannt sind. Die Länge der Liste mit bekannten Risiken ist deshalb nicht als proportional zum Schädigungspotential einer Baumart zu sehen.

Bei allen Risiken ist es enorm schwer bis sogar unmöglich, die zukünftige Entwicklung verlässlich vorherzusagen. Führt man eine Baumart in einem Gebiet neu ein, in dem sie bislang nicht vorkam, kann die Entwicklungsdynamik biotischer Risiken nicht abgeschätzt werden. Einerseits könnten hier Effekte der Koevolution auftreten, die das Schadpotential möglicherweise reduzieren oder auch erhöhen könnten. Andererseits könnten Interaktionseffekte zwischen den vorhandenen und neu eingeführten Baumarten und deren spezifischen Pathogenen zu einer Verstärkung des Schadpotentials führen. Insofern sollten die in den Steckbriefen gelisteten Risiken nicht als abschließende Risikobeurteilung sondern lediglich als orientierende Hinweise gelesen werden.

Literatur

  • [1] Hanewinkel, M., D. Cullmann, and H.-G. Michiels, Künftige Baumarteneignung für Fichte und Buche in Südwestdeutschland. AFZ - Der Wald, 2010(19): p. 30-33.
    [2] Hanewinkel, M., et al., Converting probabilistic tree species range shift projections into meaningful classes for management. Journal of Environmental Management, 2014. 134(0): p. 153-165.

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