StartClim2011: Anpassung an den Klimawandel in Österreich– Themenfeld Wald

Österreich arbeitet seit 2007 aktiv an der Ausarbeitung einer nationalen Strategie zur Anpassung an klimawandelbedingte Auswirkungen um sich vorausschauend dieser Herausforderung stellen zu können. Die Projekte in StartClim2011 sollen sich speziell mit der Anpassung an den Klimawandel für den Wald in Österreich befassen und den Prozess der Erstellung der nationalen Klimawandelanpassungsstrategie unterstützen.

Aus Anlass des Jahres des Waldes 2011 befassten sich die Projekte in StartClim2011 mit dem Themenfeld Anpassung im Wald.

Endberichte der einzelnen StartClim2011-Teilprojekte:

StartClim2011.A: Untersuchungen zum Einfluss des Klimas auf Voltinismus und Ausbreitung des Buchdruckers, Ips typographus, im alpinen Raum

Projektleiter: Axel Schopf,  Institut für Forstentomologie, Forstpathologie & Forstschutz, BOKU

Download Endbericht StartClim2011.A (ca. 3,1 MB)

Kurzfassung

Ziel dieser Studie war, in einem überschaubaren Kar des Wildnisgebietes Dürrenstein („Hundsau“) den Einfluss von kleinklimatischen Standorts- und Bestandesbedingungen auf die Dynamik der Populationsdichte des Buchdruckers Ips typographus und sein Ausbreitungsverhalten ohne Störung durch forstwirtschaftliche Schutzmaßnahmen zu erheben. Die Ergebnisse der retrospektiven Analyse der Jahre 2003-2011 zeigen, dass hohe Schadholzmengen durch Borkenkäferbefall in dem Untersuchungsgebiet nur nach Extremereignisse auftraten, dagegen kein direkter oder zeitlich verzögert wirkender Zusammenhang zwischen Temperaturbedingungen und der Neubefallsrate von Bäumen besteht. Für die Prädisposition des Wildnisgebietes Dürrenstein gegenüber Borkenkäferbefall ist seitens des Standorts die Geländemorphologie und Schneebruchgefährdung, seitens des Bestandes der Fichtenanteil, das Bestandesalter sowie die Sturmgefährdung entscheidend. Mehr als 50 % aller markierten Buchdrucker wurden im Umkreis von 100 m, 93 % in einem Radius von 500 m um die Schlüpfstelle der Käfer gefangen. Obwohl die Monatsmitteltemperaturen von Mai bis August 2012 um 1,8°C über dem Normalwert von 1971-2000 lagen (Klimastation Mariazell), entwickelte sich im Untersuchungsgebiet nur eine Generation des Buchdruckers inklusive Geschwisterbrut. Inwieweit eine für dieses Gebiet prognostizierte Temperaturzunahme von +1,1°- 2°C (2021-2050) bzw. +3°- 3,9°C (2050-2071) die bis dato vorherrschende univoltine Entwicklung des Buchdruckers wirklich beeinflusst, bedarf weiterer Untersuchungen.

StartClim2011.B: Analyse des Störungsanstiegs in Österreichs Wäldern als Grundlage zur Ableitung von Anpassungsmaßnahmen an den Klimawandel

Projektleiter: Rupert Seidl,  Institut für Waldbau, BOKU

Download Endbericht StartClim2011.B (ca. 1,1 MB)

Kurzfassung

Störungsfrequenz und –magnitude haben in Österreichs Wäldern in den letzten Jahrzehnten deutlich zugenommen, wobei sowohl Klimawandel als auch Änderungen in Waldstruktur und –zusammensetzung zu diesem Anstieg beigetragen haben. Wind, Borkenkäfer und Schnee sind die bedeutendsten Störungsursachen in Österreich. In den Jahren 2002 - 2010 verursachten sie Schäden von jeweils durchschnittlich 3,1 Mio. m³, 2,2 Mio. m³ und 0,6 Mio m³ pro Jahr (i.e. in Summe 33,7 % des durchschnittlichen Holzeinschlages der gleichen Periode). Darüber hinaus lassen Szenarioanalysen eine weitere, klimabedingte Intensivierung von Waldschäden in Zukunft erwarten. Eine derartige Entwicklung würde nicht nur die nachhaltige Holz-produktion beeinträchtigen, sondern auch Ökosystemleistungen wie z.B. den Schutz vor Naturgefahren oder die Sequestrierung von Kohlenstoff gefährden.

Ziel der vorliegenden Studie war es, durch ein verbessertes quantitatives Verständnis des Störungsregimes in Österreich zur Entwicklung von Anpassungsstrategien in der Waldbewirtschaftung beizutragen. Analysiert wurde dazu die räumliche und zeitliche Variation von Wind-, Borkenkäfer- und Schneeschäden in Österreich auf der Ebene von Forstbezirken (n=72) für die Periode 2002 - 2010. Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass ein bedeutender Teil der räumlichen Variation (21,1 – 44,0%) von Störungsschäden in Österreich durch prädisponierend wirkende Faktoren erklärt werden kann. Ein Großteil dieser Faktoren ist durch Waldbewirtschaftung entweder unmittelbar (z.B. durch waldbauliches Steuern von Waldzusammensetzung und -struktur) oder mittelbar (z.B. durch Verringerung von Stammschäden, geänderte Waldbausysteme) beeinflussbar. Den höchsten Einfluss auf alle drei Schadarten hatte die Baumartenzusammensetzung (Fichten- bzw. Koniferenanteil).

Im Gegensatz zu prädisponierenden Faktoren zeigte die Analyse von kurzfristigen, auslösende Faktoren (weitere 11.1% - 23.1% der Variation in Österreichs Störungsregime), dass diese vor allem mit Wettervariablen und Wechselwirkungen im Störungsregime assoziiert sind, und daher nur geringfügig durch Anpassungsmaßnahmen beeinflussbar sind. In Hinblick auf die Klimasensitivität des österreichischen Störungsregimes lässt sich auf Basis der vorliegenden Analysen schlussfolgern, dass steigende Temperaturen sowie höhere Variation in der Wasserversorgung mit großer Wahrscheinlichkeit zu einem weiteren Anstieg von Störungsschäden führen werden. Diese beträchtliche Klimasensitivität unterstreicht die Bedeutung von Anpassungsmaßnahmen im Bereich des Störungsmanagements, um Waldfunktionen auch in Zukunft nachhaltig zur Verfügung stellen zu können. Die vorliegende Studie zeigt diesbezügliche mögliche (räumliche sowie methodische) Ansatzpunkte auf. Sie dokumentiert das große Potential des Waldbaus im Störungsmanagement (z.B. durch die Förderung von diversen, an die standörtlichen Gegebenheiten angepassten Beständen), unterstreicht aber auch die Notwendigkeit, die diesbezüglich langen Vorlaufzeiten zu berücksichtigen.

StartClim2011.C: Auswirkungen von Bodentrockenheit auf die Transpiration österreichischer Baumarten

Projektleiter: Georg Wohlfahrt, Institut für Ökologie, Universität Innsbruck

Download Endbericht StartClim2011.C (ca. 1 MB)

Kurzfassung

Durch Änderungen der Spaltöffnungsweite können Pflanzen die Transpiration während Phasen von Bodentrockenheit regulieren, um das Risiko von Austrocknung und damit einhergehenden Schäden an Pflanzengeweben zu vermeiden. Dieser Regulationsmechanismus beeinflusst über die Photosynthese den Zuwachs und damit den forstlichen Ertrag, das bodennahe Klima und den Wasserhaushalt von Ökosystemen und Landschaften. In StartClim2011.C wurde untersucht, wie sich verschiedene Baumarten Europas in ihrer Reaktion auf Bodentrockenheit unterscheiden. Dazu wurde einerseits eine Literatursuche der zu diesem Thema vorhandenen Publikationen, andererseits ein Austrocknungsexperiment mit eingetopften Jungbäumen durchgeführt. Die Literatursuche zeigte, dass trotz großer Anzahl von Veröffentlichungen zu diesem Thema, nur ein geringer Anteil der Publikationen (ca. 20%) auswertbare Daten enthält. Dem entsprechend gibt es nur für eine geringe Zahl von Baumarten und für eine noch geringere Anzahl von Pflanzenwasserhaushaltsparametern genügend Daten, um fundierte Aussagen zu den Reaktionen unterschiedlicher Baumarten auf Bodentrockenheit zu machen. Das Austrocknungsexperiment belegte, dass Nadelbäume vorsichtiger auf Bodentrockenheit reagieren als Laubbäume und bereits bei beginnendem Wasserstress die Spaltöffnungsweite regulieren. Dadurch erleiden sie unter anderem weniger Embolien als Laubbäume. Für eine umfassende Beurteilung des Transpirationsverhaltens der untersuchten Arten bedarf es jedoch  noch weiterer Analysen, die auch  Intensität und Dauer von Trockenphasen in Abhängigkeit vom Bodenvolumen, aus dem die Bäume über ihr Wurzelsystem Wasser beziehen können, sowie Untersuchungen an erwachsenen Bäumen an ihrem natürlichen Standort beinhalten.

StartClim2011.D: Erfassung und Nutzung des Potentials der autochthonen Baumarten Österreichs hinsichtlich Ihrer Performance beim aktuellen und zukünftigen Klimastress

Projektleiter: Gerhard Karrer, Institut für Botanik, BOKU

Download Endbericht StartClim2011.D (ca. 2,5 MB)
Download Anhang zu StartClim2011.D (ca. 2 MB)

Kurzfassung:

Bevor man in der Forstwirtschaft als Reaktion auf die Herausforderungen des Klimawandels unreflektiert auf fremdländische Baumarten setzt, sollte das Potential der in Österreich heimischen Arten gegenüber besonders wirksamen klimatischen Stressfaktoren wie Trockenheit oder Extremtemperaturen erfasst und genutzt werden. Dies wäre von Vorteil weil der Anbau fremdländischer Arten oftmals mit erhöhten biotischen und abiotischen Risken verbunden ist. Ein weiterer wichtiger Aspekt der Verwendung von besser angepassten Herkünften einer Art (oder von besser geeigneten Arten derselben Gattung) liegt darin, dass das Risiko der mit einem Baumartenwechsel meist verbundenen Standortsveränderungen gering gehalten werden kann. Die von den dominanten Baumarten abhängigen Biozönosen und Nahrungsketten unterliegen dadurch nur geringfügigen Anpassungserfordernissen. Auch die lieferbaren Holzsortimente blieben so im Wesentlichen erhalten.

Um mögliche geeignete, hitze- und trockenresistente Baumbestände zu finden, wurden in diesem Projekt die Bandbreiten von 22 waldbaulich und ökosystemar bedeutsamen einheimischen Baumarten bezüglich ihres Anspruchs an den Wasserhaushalt mittels ökologischer Bioindikation charakterisiert. Man verwendet dazu die numerisch skalierten ökologischen Zeigerwerte nach Ellenberg, wie sie für die gesamte österreichische Flora verfügbar sind. Standortsmerkmale wie der Wasserhaushalt werden durch die Berechnung eines mittleren Wertes aus den Einzelwerten aller in einem konkreten Bestand vorkommenden Arten indiziert. In Hinblick auf die im Zusammenhang mit dem Klimawandel erwarteten höheren Temperaturen und größere Trockenheit im Sommer, wurden die trockensten 10 Prozent der Standorte jeder Art lokalisiert und hinsichtlich ihrer Seehöhe und Exposition charakterisiert. Bäume aus diesen Beständen können als besonders trockenstresstolerant angesehen und in weiterer Folge zur Gewinnung von forstlichem Vermehrungsgut herangezogen werden. Der forstlichen Praxis wird damit die wichtige Information des „woher Nehmens“ geliefert, wenn es um den Umbau von Beständen in Richtung besser an zukünftigen Klimastress angepasster Waldökosysteme geht. Die verwendeten Datenpools dieses Projektes stehen allen interessierten Nutzern zwecks Herkunftssuche zur Verfügung.

Nähere Informationen:

Nikolaus Becsi und Univ.Prof. Dr. Helga Kromp-Kolb
BOKU, Department Wasser-Atmosphäre-Umwelt
Institut für Meteorologie, Peter Jordan-Straße 82, A-1190 Wien
Tel.: 01/476 54/81418

startclim@boku.ac.at
http://www.startclim.at
http://www.wau.boku.ac.at/met.html