ForstBranche

Klimawandel: Buche wächst langsamer

Bearbeitet von Marc Kubatta-Große

Forstpraktiker wissen es: Nicht nur Fichte und Kiefer, auch die Buche hat unter der Trockenheit 2018 bis 2020 gelitten. Aber was heißt es langfristig für die Buche, wenn es immer wärmer wird? Eine Gruppe aus Forscherinnen und Forschern hat dazu einen Artikel in der Zeitschrift Nature veröffentlicht.

Bisher gibt es zum Waldwachstum fast nur Regionalstudien. Für den vorliegenden Artikel wurden die jüngsten Wachstumsänderungen von 5.800 Buchen (Fagus sylvatica L.) von 324 Standorten untersucht, die das gesamte geografische und klimatische Artenspektrum repräsentieren. Zukünftige Wachstumstrends wurden unter Berücksichtigung von Klimaszenarien vorhergesagt.

Bis über 50 % Wachstumsrückgang

Die validierten Modelle deuten auf einen Wachstumsrückgang der Buche in weiten Teilen ihres Verbreitungsgebiets bereits in den letzten Jahrzehnten hin und prognostizieren starke zukünftige Wachstumsrückgänge von -20 % bis über -50 % bis 2090, je nach Region und Klimawandelszenario.

Die prognostizierten Waldproduktivitätsverluste sind am deutlichsten in Richtung der südlichen Verbreitungsgrenze der Buche, in Regionen, in denen anhaltende atmosphärische Hochdrucksysteme voraussichtlich die Schwere von Dürren verstärken werden.

Sofortige Anpassung der Wälder nötig

Für die Forschergruppe ist klar: Die prognostizierten Wachstumsveränderungen des 21. Jahrhunderts in ganz Europa weisen auf schwerwiegende ökologische und wirtschaftliche Folgen hin, die eine sofortige Anpassung der Wälder erfordern.

Die Buche ist aus ökologischer und sozioökonomischer Sicht eine der wichtigsten Waldarten in Europa. Sie spielte eine dominierende Rolle bei der postglazialen Wiederaufforstung und verbreitete sich schnell von ihren mediterranen Zufluchtsorten in die zentralen und nördlichen Regionen des Kontinents.

Gegenwärtig könne die Buche angesichts des raschen Klimawandels in ihrem geografischen und ökologischen Verbreitungsgebiet gefährdet sein. Die Widerstandsfähigkeit der Art gegenüber vorhergesagten Veränderungen und ihre ökologische Plastizität im gesamten Verbreitungsgebiet habe man bislang jedoch noch nicht gut verstanden.

Szenarien zur Wachstumsänderung

Um die Zuwachsleistung der Buche in den vergangenen Jahrzehnten zu vergleichen, wurden die mittleren Wachstumsraten von zwei aufeinanderfolgenden 31-Jahres-Perioden für eine durchschnittlichen 80-jährigen Buche berechnet. Die beiden Zeiträume 1955 – 1985 und 1986 – 2016 stellen einen beispiellosen Temperaturanstieg dar, der in vielen Regionen Europas 1 °C überstieg. Die jüngste Periode sei die wärmste 31-Jahres-Periode in Europa in den letzten 500 Jahren und bis zu 0,45 °C wärmer als die zweitwärmste 31-Jahres-Periode, die von 1750 bis 1780 stattgefunden habe

Selbst bei einem relativ optimistischen Szenario verringert sich das Wachstum der Buche stärker als zwischen den beiden Vergleichsperioden in der Vergangenheit. Für Südeuropa werden im Zeitraum 2020 – 2050 Wachstumsrückgänge von bis zu 30 % prognostiziert, verglichen mit dem Zeitraum 1986 – 2016. Dieser Rückgang lässt nach Norden hin nach. In weiten Teilen Mitteleuropas wird sich das Wachstum laut diesem optimistischen Szenario nicht verändern. In den oberen Lagen der mitteleuropäischen Mittelgebirge sagt das Modell sogar eine Wachstumssteigerung um 25 % vorher und in Südskandinavien sogar eine Steigerung um 35 %.

Die Muster für die Zeiträume 2040 – 2070 und 2060 – 2090 sind ähnlich, mit Ausnahme von stärker akzentuierten Wachstumsrückgängen in Südeuropa.

Dramatischer Wachstumsrückgang wahrscheinlich

Ein realistischeres Szenario führt zu einem dramatischen Rückgang der Buchenproduktivität in weiten Teilen Europas. Von 2020 – 2050 wird darin ein Rückgang von 20 – 30 % erwartet, der die meisten Wälder in Mitteleuropa betreffe, sogar einige höher gelegene Standorte in Nordostfrankreich und Süddeutschland.

In Südeuropa könne der Wachstumsrückgang 50 % übersteigen, insbesondere im Zeitraum 2040 – 2070. Nördlich von 55°N und in den Bergregionen Mitteleuropas hingegen seien die Wachstumstrends positiv. Diese räumlich unterschiedlichen Trends setzen sich in den Zeiträumen 2040–2070 und 2060–2090 fort, sogar mit stark beschleunigten Raten.

Von 2040 – 2070 sei das allgemeine Muster von Südosten nach Nordwesten, moduliert durch die Höhe, ausgeprägt, einschließlich maximaler Wachstumsrückgänge von über 50 % in Südeuropa. Für den Zeitraum von 2060 – 2090 überschreiten die veränderten klimatischen Bedingungen in einigen Regionen den Anwendungsbereich des Rechenmodells.

Die Entwicklung des Wachstums der Buche in ihrem Verbreitungsgebiet im Licht der Klimaerwärmung. Optimistisches Szenario (oben) und Realistisches Szenario (unten), jeweils für die Zeiträume 2020 – 2050 (links), 2040 – 2070 (mitte) und 2060 – 2090 (rechts). Die Farben zeigen die prozentualen Zuwachsänderungen im Vergleich zur Periode 1986 – 2016. Das heißt, in den späten Jahren unseres Jahrhunderts wird es die Buche vielerorts schwer haben.

Kohlenstoffsenke Wald in Gefahr

Die Analyse der Wachstumstreiber der Buche zeigte einen allgegenwärtigen Rückgang der Wachstumsrate von 1955 bis 2016. Dieser Rückgang sei in Europa weit verbreitet, mit Ausnahme von Standorten in Richtung des nördlichen Verbreitungsgebiets in Dänemark, Norwegen und Schweden und in höheren Lagen in Bergregionen. Die aufgezeichneten Wachstumsschwankungen reichen von +10 – 20 % im Norden bis zu -20 % im Süden Europas.

Durch den Einsatz eines Rechenmodells zeigt das Forschungsteam, dass zukünftige Anstiege der globalen Temperatur, insbesondere solche über 1,5 °C, zu einem weit verbreiteten Rückgang des Buchenwachstums von -20 bis -40 % führen werde. Bei vorherrschenden Dürrebedingungen werde sich dieser Trend weiter verstärken auf -50 %.

Diese signifikanten Wachstumstrends deuten auf eine erhöhte Waldsterblichkeit hin, da ein rückläufiges Wachstum als Vorläufer des Baumsterbens gelte. Diese Ergebnisse stellen aktuelle Vorhersagen über zunehmende terrestrische Kohlenstoffvorräte unter Klimawandelszenarien in Frage, da die Stärke der Buchenwälder als Kohlenstoffsenke abnehmen werde, so die wenig optimistische Schlussfolgerung der Forscherinnen und Forscher.

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Marc Kubatta-Große