ProÖkoForst – neue Wege zur Waldbewirtschaftung in Zeiten von Dürren und Hitze

Das Ökosystem Wald zeichnet sich u.a. durch ein eigenes Waldinnenklima aus. Im Vergleich zum Offenland oder zu Siedlungen werden in Wäldern Temperaturextreme und Temperaturschwankungen deutlich abgeschwächt bzw. abgepuffert. Damit hat die Fähigkeit des Waldes, das Klima lokal zu regulieren angesichts des fortschreitenden Klimawandels und damit verbundenen Hitze- und Dürreperioden (wie z. B. im Jahr 2018, 2022) eine sehr große Bedeutung. Auch die Bäume selbst profitieren von den Kühlungseffekten innerhalb des Waldes. Denn Baumbestände, die vermehrt extremerer Hitze ausgesetzt sind, zeigen eine erhöhte Sterblichkeit, ein geringeres Wachstum und eine verminderte Vitalität an den Waldrändern. Kühle und feuchte Wälder senken zudem erheblich das Waldbrandrisiko und fördern das Wachstum sehr junger Bäume.

Klimaschutz durch Wälder sichern

Das Mikroklima eines Waldes hängt neben den Baumarten und der Struktur des Waldes maßgeblich von der dort vorhandenen lebenden und toten Biomasse mit der darin enthaltenen Wassermenge ab. Das mehrjährige Forschungsprojekt will daher einen Beitrag zur Konzeption einer ökosystembasierten Anpassung der Waldbewirtschaftung an den Klimawandel leisten. Die so langfristig gestärkte Widerstandsfähigkeit von Waldökosystemen soll, v. a. bei zunehmend extremen Witterungsereignissen, die Funktionalität und Leistungsfähigkeit von Wäldern und damit ihre Klimaschutzleistung nachhaltig sichern.

Diese Studie soll auf Waldflächen im Norddeutschen Tiefland durchgeführt werden und Rückschlüsse auf die Klimaschutzwirkung durch CO2-Speicherung erlauben. Untersucht werden Kiefernreinbeständen, bereits mit Laubbaumarten unterbauten Kiefernbeständen sowie Buchen- und Eichenmischwälder. In diesen vier verschiedenen Bestandestypen sollen jeweils drei Behandlungsvarianten untersucht werden, die sich durch ihre Intensität unterscheiden: stark aufgelichtet/durchforstet, leicht aufgelichtet/durchforstet, unbehandelte nicht aufgelichtete/durchforstete Referenzfläche.

Vom Boden und aus dem Weltall

Zur Aufnahme der Klimadaten im Wald wird z.B. in der Mitte eines jedes Untersuchungsgebietes eine Mikroklima-Messstation platziert. Diese misst z. B. alle zehn Minuten die Temperatur und relative Luftfeuchte bzw. Bodenfeuchte in drei Messhöhen (z. B. in 1,3 m und 5-10 cm über dem Boden sowie 50 cm tief im Boden) sowie Windgeschwindigkeit und –richtung. Zusätzlich werden pro Gebiet in einem bereits vorhandenen, liegenden Totholzstamm Temperatur- und Feuchtigkeitsmessungen vorgenommen, um den Wassergehalt und die Temperatur im Totholz im Vergleich zur Umgebung und unter Einfluss der Bewirtschaftungsform festzustellen.

Schwerpunkt des Teams der Naturwald Akademie ist die Messung der Vorratsentwicklung, des Biomasse-Zuwachses und der Baumvitalität auf den Waldflächen mit unterschiedlicher räumlicher Struktur. Dafür wird jährlich einerseits jede Untersuchungsfläche mittels eines Laserscaners vollständig und dreidimensional aufgenommen. Dadurch können dort die Bestandeszuwächse ebenso ermittelt werden als auch das Höhen- und Dickenwachstum eines jeden Baumes. Zudem wird eine sattelitengestützte Erkundung der Baumvitaltität vorgenommen, die statistisch in Beziehung mit den Erhebungen der mikroklimatischen Messungen am Boden gebracht werden. Dadurch entsteht ein Monitoring, welches Sensorik auf dem Boden mit Informationen von Satelliten sinnvoll kombiniert.

Die Ergebnisse des Forschungsvorhabens sollen sowohl in internationalen wissenschaftlichen Fachzeitschriften als auch in deutschsprachigen forstwissenschaftlichen Zeitschriften veröffentlicht werden.