Erkenntnisse aus der Trockenheit 2018 für die zukünftige Waldentwicklung
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Erkenntnisse aus der Trockenheit 2018 für die zukünftige Waldentwicklung Andreas Rigling Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft, WSL (CH), und Institut für terrestrische Ökosysteme, ETH Zürich (CH)* Manfred Stähli Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft, WSL (CH) Erkenntnisse aus der Trockenheit 2018 für die zukünftige Waldentwicklung Eine ausgeprägte Niederschlagsarmut im Sommer und Herbst des Jahres 2018 führte in grossen Teilen der Schweiz, insbesondere im nordöstlichen Mittelland, zu einer verbreiteten und lang anhaltenden Trockenheit. Die unmittelbaren und mittelfristigen Auswirkungen des trockenen Sommers 2018 auf Wachstum, Schädlings- und Krankheitsbefall und letztlich auf das Überleben vieler Bäume waren von bisher kaum beobachtetem Aus- mass im Schweizer Wald. Nicht nur die Fichte, sondern auch die Buche und Mischwälder waren betroffen. Da- bei wurden regionale und lokale Unterschiede festgestellt, die sich auch in der räumlichen Ausprägung des Niederschlags und der Bodentrockenheit manifestierten. Die teilweise massiven Auswirkungen führen vor Au- gen, dass Extremereignisse wie das Trockenjahr 2018 eine zentrale Rolle bei der klimabedingten Änderung der Waldzusammensetzung spielen können. Aus wissenschaftlicher Sicht gilt es daher, so viele Erkenntnisse und Leh- ren wie möglich aus diesen Extremereignissen zu ziehen, um adäquate, zukunftsgerichtete Waldbewirtschaf- tungskonzepte entwickeln zu können. Eine Forschungsinitiative der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft wurde genau mit diesem Ziel sehr kurzfristig im Laufe des Sommers 2018 lanciert. Der vorliegende Beitrag fasst wichtige Erkenntnisse im Hinblick auf die zukünftige Waldentwicklung zusammen. Keywords: drought, climate change, forest, leaf discoloration, growth reduction doi: 10.3188/szf.2020.0242 * Zürcherstrasse 111, CH-8903 Birmensdorf, E-Mail andreas.rigling@wsl.ch D as Jahr 2018 bleibt uns als heiss und äusserst reagierten eindrücklich auf die Niederschlagsarmut. niederschlagsarm und folglich ausserge- Insbesondere in den Einzugsgebieten ohne Gletscher- wöhnlich trocken in Erinnerung. Nicht nur schmelze, namentlich in der Nordostschweiz (Thur- hier in der Schweiz, sondern über ganz Zentraleuropa Einzugsgebiet), wurden von Juni bis November Abfluss- und Skandinavien wirkte über mehrere Monate ein werte gemessen, die weniger als 55% des langjährigen stationäres Hochdruckgebiet. Es führte zu rekordtie- Durchschnitts entsprechen (Zappa et al 2019). fen Niederschlagsmengen und überdurchschnittli- Diese lang anhaltende und intensive Trocken- chen Lufttemperaturen, insbesondere im Mai und heit wirkte sich natürlich direkt auf das Ökosystem Juli (MeteoSchweiz 2018). Innerhalb der Schweiz wa- Wald aus: Die Bäume begannen ihre Wasseraufnahme ren – im langjährigen Vergleich – das zentrale und einzuschränken, das Laub verfärbte sich zu einem nordöstliche Mittelland besonders niederschlagsarm frühen Zeitpunkt, und die Gefahr für Waldbrände (Liechti et al 2019). Sowohl die Dauer als auch die Ma- nahm stark zu. Literaturrecherchen dokumentieren, gnitude des Niederschlagdefizits wurden in diesen dass in den letzten 100 Jahren ab und zu, zum Bei- Gebieten entsprechend einem Ereignis eingeschätzt, spiel in den 1920er- und 1940er-Jahren, Trockenperi- das alle 40 bis 60 Jahre einmal auftritt (Brunner et al oden auftraten, die ebenfalls markante Spuren im 2019). Als Folge daraus trockneten die Böden im ge- Wald hinterliessen (Rathgeb et al 2020, dieses Heft). samten Mittelland, aber auch in Teilen des Juras sehr Eine genaue Quantifizierung der Auswirkungen die- stark aus. Die Bodenaustrocknung im Jahr 2018 wurde ser vergangenen Ereignisse ist schwierig. Doch kön- anhand von Modellrechnungen als noch viel ausge- nen wir davon ausgehen, dass die Situation nach 2018 prägter eingestuft als in den beiden letzten Trocken- zu den extremsten zählt und sicherlich in den letz- jahren 2003 und 2015 (Zappa et al 2019). Auch die ten Jahrzehnten noch nie Ereignisse in diesem Aus- Abflüsse in den Fliessgewässern und die Pegel der Seen mass beobachtet werden konnten. 242 PERSPEKTIVEN Schweiz Z Forstwes 171 (2020) 5: 242–248 pp2046_Rigling.indd 242 25.08.20 14:05
Im Jahr 2018 wurden auch die neusten Kli- diesem Zeitpunkt waren bereits Defizite bei den Was- maszenarien für die Schweiz – CH2018 – veröffent- serhaushaltskomponenten messbar, und die Monats- licht. Diese zeigen einen klaren Trend zu höheren vorhersage von MeteoSchweiz deutete mit relativ Durchschnittstemperaturen, mehr Hitzetagen und grosser Wahrscheinlichkeit auf eine stabile Wetter- trockeneren Sommern auf, insbesondere falls keine lage mit überdurchschnittlichen Lufttemperaturen griffigen Klimaschutzmassnahmen (weltweit) imple- und unterdurchschnittlichem Niederschlag hin. Die mentiert werden (CH2018 2018). Es stellt sich somit Trockenheitsinformationsplattform drought.ch, die die Frage, ob das Trockenjahr 2018 ein Vorbote un- im Rahmen des Nationalen Forschungsprogramms seres zukünftigen Klimas ist und ob eine entspre- NFP 61 entwickelt worden war (Zappa et al 2014), chende Trockenheitsbelastung für den Wald häufi- zeigte die regionalen Unterschiede bezüglich Tro- ger oder sogar regelmässig auftreten könnte. Umso ckenheit auf (Abbildung 1). Dabei kam klar zum Aus- angezeigter ist es, aus diesem Extremereignis mög- druck, dass die Intensität und die Dauer von Was- lichst viele Beobachtungen und Erfahrungen mitzu- serdefiziten eine regionale und teilweise sogar eine nehmen und Folgerungen für die Zukunft zu ziehen. lokale Ausprägung haben und nicht für das ganze Die Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Land (oder das ganze Mittelland) über einen Leisten Schnee und Landschaft (WSL) hatte bereits zu ei- geschlagen werden können. nem frühen Zeitpunkt – Anfang Juli – die ausserge- Dies wird auch deutlich sichtbar, wenn man wöhnliche Trockenheit erkannt und schon während die Trockenheitsanzeichen beim Wald betrachtet. des Ereignisses angefangen, gezielt Beobachtungen Eine frühe Blattverfärbung bei Buchen wurde ab und Messdaten zur Ausprägung der Trockenheit und Mitte Juli in der Nordostschweiz, insbesondere in der zu den Auswirkungen auf den Wald zu sammeln. Region Schaffhausen, registriert (Baltensweiler et al Daraus ist ein themenübergreifendes Forschungspro- 2020, dieses Heft). Mancherorts waren ganze Baum- gramm mit zahlreichen spezifischen Studien her- gruppen vorzeitig verbraunt, während in anderen vorgegangen, über die in dieser Zeitschrift in Form Gebieten nur Einzelbäume deutliche Verfärbungen einer Schwerpunktstrecke berichtet wird. Der vor- aufwiesen. Fernerkundungsdaten der Sentinel-2- liegende Perspektivenartikel hat zum Ziel, aus die- Satelliten deuteten auch auf einen starken Trocken- sen verschiedenen Studien ein Gesamtbild der Tro- heitsstress in Nadelwäldern des Kantons Aargau, aber ckenheit 2018 und ihrer kurz- und mittelfristigen auch in Mittelbünden hin. Lokale Messungen des Auswirkungen auf den Wald zu zeichnen. Baumwasserdefizits mittels Punktdendrometern im Projekt TreeNet zeigten zudem, dass auch im zentra- len Wallis die Wälder einer extremen Bodentrocken- Regionale und zeitliche Ausprägung heit ausgesetzt waren (Zweifel et al 2020, dieses Heft). und Wahrnehmung der Trockenheit Interessant ist, dass die Wahrnehmung der Be- völkerung nur teilweise der objektiven räumlichen Eine Trockenheit wie im Jahr 2018 zeichnet und zeitlichen Ausprägung der Trockenheit ent- sich schleichend ab und lässt sich nicht lange im Vo- sprach. Eine schweizweite Analyse von Zeitungsbei- raus erkennen. Trotzdem gab es Anfang Juli – also trägen (Bernhard et al, in Vorbereitung) ergab, dass zu einem relativ frühen Zeitpunkt – klare Hinweise die Berichterstattung zur Trockenheit tatsächlich in auf eine mögliche ausgeprägte Trockenperiode. Zu diesen Regionen am intensivsten war, wo die stärkste Trockenheit herrschte (Abbildung 2a). Betrachtet man aber das zeitliche Auftreten der Medienberichte Keine Trockenheit und der Nachfrage nach Trockenheitsinformationen Leichte Trockenheit auf drought.ch, ist eine grosse Konzentration auf die Mittlere Trockenheit Grosse Trockenheit Hitzezeit im Juli und Anfang August festzustellen (Abbildung 2b). Danach, bis zum Ende der Trocken- heit im November, wurden bedeutend weniger In- formationen auf drought.ch abgefragt, obschon die Wasserknappheit objektiv betrachtet uneinge- schränkt fortbestand. Gemäss einer umfangreichen Befragung der Bevölkerung in drei Gemeinden mit unterschiedli- cher Trockenheitsintensität wurden der Sommer und der Herbst 2018 von der Allgemeinheit primär posi- tiv wahrgenommen (Fankhauser et al 2020, dieses Heft). Persönliche Einschränkungen oder Schäden infolge der erlebten markanten Trockenheit kamen Abb 1 Die Informationsplattform drought.ch dokumentiert die regionale Trockenheit in nur untergeordnet zum Ausdruck. Hingegen wurde der Schweiz. Teil eines Screenshots von Anfang August 2018. verbreitet Besorgnis ausgedrückt, dass solche Ereig- Schweiz Z Forstwes 171 (2020) 5: 242–248 PERSPECTIVES 243 pp2046_Rigling.indd 243 25.08.20 14:05
Anzahl Artikel pro Erscheinungsort a) Unmittelbare Auswirkungen auf das Deutsch Ökosystem Wald 388 Französisch 300 Italienisch 200 Anders als im Jahr 2015 setzten Hitze und Tro- 100 50 ckenheit 2018 an zahlreichen Standorten bereits 25 1 sehr früh ein. Entsprechend stark waren die baum- 0 physiologischen Prozesse und das Wachstum einge- schränkt. Zudem waren dem Trockenjahr 2018 schon mehrere weitere Hitze- und Trockenjahre vorausge- gangen (2003, 2011, 2015), was bedeutet, dass die Wälder im Jahr 2018 vielerorts bereits geschwächt waren (Rigling et al 2019). Dadurch kann erklärt wer- den, wieso sich die Blätter in den stark betroffenen Regionen bereits Ende Juli 2018 verfärbten (Abbil- dung 3) und mancherorts um drei Monate verfrühter Blattfall auftrat. Diese massive frühzeitige Reduk- 0 50 100 km N tion der Blattmasse, kombiniert mit einer Einschrän- kung verschiedener physiologischer Prozesse als b) Folge des Wassermangels, führte zu einer Wachs- 1200 tumsreduktion bei Bäumen in den betroffenen Anzahl Beiträge in Printmedien Waldgebieten. Dies konnte unmittelbar auf dem 900 Dendrometer-Messnetz TreeNet anhand der zeitlich hochaufgelösten Stammwachstumsdaten aufgezeigt 600 werden (Zweifel et al 2020, dieses Heft). Auch eine zusätzliche Erhebung im Spätsommer 2018 auf ei- 300 nem Teilnetz des Schweizerischen Landesforstinven- tars (LFI) wies klare Wachstumseinbussen bei allen untersuchten Baumarten nach (Rohner et al 2020, 0 dieses Heft). 0 20 40 Woche im Jahr 2018 Neben den offensichtlichen Schädigungen des Blattwerkes in den Laubwäldern zeigten die Fichten Mit Stichwort Trockenheit/Dürre Trockenheit/Dürre und Wald/Waldbrand (Picea abies) und später auch die Weisstannen (Abies Abb 2 a) Regionale Verteilung und b) wöchentliche Anzahl von Artikeln in Schweizer alba) massive Befälle durch verschiedene Borkenkä- Printmedien zu den Stichwörtern «Trockenheit» und «Dürre» im Trockenjahr 2018. ferarten, allen voran durch den Buchdrucker (Ips ty- pographus). Die Schäden durch den Buchdrucker an nisse in Zukunft zu grösseren Problemen führen der Fichte hatten 2018 rund 735 000 m3 Zwangsnut- könnten. Die Beurteilung von möglichen Wasserbe- zungen zur Folge, was etwa einer Verdoppelung ge- wirtschaftungsmassnahmen fiel in den drei Ge- genüber dem Vorjahr entsprach (Queloz et al 2019). meinden unterschiedlich aus: Grundsätzlich äusser- Wegen der regional sehr unterschiedlichen ten die Befragten eine hohe Zufriedenheit mit den Ausprägung von Hitze und Trockenheit sowie des lo- 2018 getroffenen Massnahmen und sahen keinen kal stark variierenden Bodenwasserspeichervermö- dringenden Bedarf nach verstärktem Krisenmana- gens zeigten die Wälder eine sehr uneinheitliche Re- gement oder einer Wasserkontingentierung. aktion bezüglich Trockenstress und Baumwachstum (Baltensweiler et al 2020, Zweifel et al 2020, Rohner ❱ Fazit: Auch wenn die Trockenheit 2018 auf et al 2020, alle dieses Heft). Auch die verschiedenen den ersten Blick als grossräumiges Phänomen (Zen- Baumarten begegneten der extremen Witterung sehr tral- und Nordeuropa) erschienen ist, manifestier- unterschiedlich: Während die Fichte ihr Wachstum ten sich regional und sogar lokal deutliche Unter- in den tieferen Lagen durchwegs sehr stark ein- schiede in der Ausprägung. Diese waren bedeutsam schränkte, reagierten Föhre (Pinus sylvestris) und Bu- für den Wald. Für das Management von zukünfti- che (Fagus sylvatica) je nach Standort gegensätzlich. gen aussergewöhnlichen Trockenheitsereignissen Die Eichen (Quercus sp.) zeigten sich am wenigsten (z.B. hinsichtlich Waldbrand und Borkenkäfer) wird betroffen (Zweifel et al 2020, dieses Heft). es wichtig sein, diese regionalen Unterschiede mög- Nussbaumer et al (2020) konnten zudem auf- lichst früh zu erkennen und richtig einzuschätzen. zeigen, dass die extreme Hitze und Trockenheit im Dafür entwickelt der Bund im Moment ein gesamt- Jahr 2018 auch die Samenproduktion der Buchen in schweizerisches Früherkennungssystem, und er pro- Mitleidenschaft gezogen hatte. Während der Pollen- pagiert ein integrales Wassermanagement in Ein- flug und die Anlage der Bucheckern noch gut funk- zugsgebieten. tionierte (Braun et al 2020, dieses Heft), konnte auf 244 PERSPEKTIVEN Schweiz Z Forstwes 171 (2020) 5: 242–248 pp2046_Rigling.indd 244 25.08.20 14:05
einer ungünstigen Ausgangslage für den nachfolgen- den Sommer führen. Im Fall der Trockenheit 2018 waren diese Befürchtungen besonders angebracht, weil die extreme Niederschlagsarmut bis weit in den November andauerte. Im Dezember lagen die Grund- wasserstände und Quellabflüsse an jeder dritten Messstelle der Schweiz tief (BAFU 2019). Glücklicher- weise war aber der folgende Winter im Norden der Schweiz überdurchschnittlich nass und auf der Al- pennordseite einer der schneereichsten der letzten 20 Jahre (Zweifel et al 2019). So entspannte sich das Bodenwasserdefizit im Laufe des Frühlings 2019 rasch. Anders zeigte sich aber die Situation im Wald, wo vielerorts erhebliche Folgeschäden beobachtet werden mussten. Wie die Untersuchungen von Wohl- Abb 3 Blick von Stetten (Kanton Schaffhausen) über den Sohlenberg nach Süden in die gemuth et al (2020, dieses Heft) dokumentieren, Alpen (31.7.2018). Aufgrund der lang anhaltenden Hitze- und Trockenperiode litten die führte der frühe Blattfall im Jahr 2018 zu einer nach- Wälder unter grossem Trockenstress und zeigten schon früh im Jahr grossflächige Blattver- haltigen Schwächung der betroffenen Buchen, mit färbungen. Foto: Andreas Rigling, WSL deutlich mehr Rindenverletzungen, Schleimfluss, Borkenkäferbefall (hauptsächlich Taphrorychus bico- Flächen der langfristigen Waldökosystemforschung lor Hrbst) und Astabbrüchen im Folgejahr. Ein be- (LWF) nachgewiesen werden, dass als direkte Folge trächtlicher Anteil der Buchen zeigte auffällige Schä- der Hitze und Trockenheit die Qualität der Buchen- den in den Kronen und deutlich erhöhte Blattverluste. nüsschen signifikant verschlechtert war – es wurden Manche Bäume starben auch ganz ab (Abbildung 4). also vielerorts grosse Mengen an Buchennüsschen Während Wachstumseinbussen durch die produziert, die aber im Verlaufe des Hitzesommers Bäume kurzfristig wieder ausgeglichen werden kön- verkümmerten und ihre Keimfähigkeit einbüssten. nen, haben Schädigungen von Rinde und Krone In den Trockenjahren 2003, 2015 und 2018 nachhaltige Vitalitätseinbussen zur Folge. Die tat- wurden schweizweit überdurchschnittlich viele sächlichen Auswirkungen des Jahres 2018 und das Waldbrände festgestellt, die durch Blitzschlag aus- Ausmass der Folgeschäden werden wir erst in den gelöst worden waren. Die Analysen zeigten klar auf, kommenden Jahren quantifizieren können. Den- dass nicht die Blitzschlaghäufigkeit an sich, sondern noch hat uns das Extremjahr 2018 klar vor Augen die Brandanfälligkeit in diesen Trockenjahren er- geführt, dass auch die Buchen- und Laubmischwäl- höht war und dadurch Blitzschläge häufiger zu Wald- der auf flachgründigen Böden in den tieferen Lagen bränden führten (Moris et al 2020, dieses Heft). des Mittellandes, des Juras und der Voralpen mit fort- schreitendem Klimawandel über kurz oder lang an ❱ Fazit: Die extreme Hitze und Trockenheit ihre Grenzen stossen werden (Rigling et al 2019). hinterliess schon während des Sommers 2018 deut- Im Falle der Fichte ist die Situation klarer ab- lich sichtbare Spuren an vielen Baumarten – speziell schätzbar, denn sie ist in Tieflagen seit Jahren auf auffallend und stark ausgeprägt waren frühzeitiger dem Rückzug: Die Winterstürme Vivian (1990), Lo- Laubfall, Rindenrisse und absterbende Kronenteile thar (1999) und Burglind (2018) sowie die heissen an der Buche. Die Borkenkäferschäden an der Fichte und trockenen Sommer 2003, 2015 und 2018 führ- verdoppelten sich im Vergleich zum Vorjahr. Ausser- ten jeweils zu intensivem Befall durch den Buchdru- gewöhnlich war nicht die Art der Schäden, sondern cker. Schon im letzten Waldbericht wurde aufge- ihr Ausmass, das in dieser Art in den letzten Jahr- zeigt, dass der Holzvorrat der Fichte im Mittelland zehnten nie beobachtet worden war. Grosse Unsi- im Zeitraum 2005 bis 2015 um 31% abgenommen cherheit bestand in der Abschätzung der Folgen die- hatte (Rigling & Schaffer 2015). Dieser Trend dürfte ses Extremjahres für die zukünftige Entwicklung der sich als Folge des Extremjahres 2018 noch deutlich betroffenen Einzelbäume und der Walddynamik der verstärken – laut den neuesten Zahlen von Wald- teilweise grossen Waldgebiete. schutz Schweiz erreichte der Buchdruckerbefall im Februar 2020 mit rund 1.4 Mio. m3 den zweithöchs- ten je registrierten Wert (Stroheker et al 2020). Mittel- und längerfristige Auswirkungen Im Folgejahr 2019 zeigte dann auch die Weiss- tanne zunehmend Befall, hauptsächlich durch den Extreme Trockenjahre können bezüglich krummzähnigen Tannenborkenkäfer (Pityokteines Grund- und Bodenwasservorkommen ins nächste curvidens; Forster & Odermatt 2019). Die Weisstanne Jahr nachwirken (Seneviratne et al 2012) und so zu gilt zwar als besser an Trockenheit angepasst als etwa Schweiz Z Forstwes 171 (2020) 5: 242–248 PERSPECTIVES 245 pp2046_Rigling.indd 245 25.08.20 14:05
Abb 4 Folgen der extremen Hitze und Trockenheit in Buchenbeständen im Kanton Jura. Ein Grossteil der Buchen zeigte im Folgejahr 2019 Trockenschäden. Dabei starben Kronenteile und ganze Bäume ab. Fotos: Valentin Queloz die Fichte (Tinner et al 2013, Vitasse et al 2019), doch schlagbrand müssen wir davon ausgehen, dass die führt extremer Trockenstress auch bei ihr zu erhöh- prognostizierte Häufung von Trockenperioden das ter Anfälligkeit gegenüber Borkenkäfern (Nierhaus- Waldbrandrisiko in der ganzen Schweiz deutlich er- Wunderwald 1995). höhen dürfte (Moris et al 2020, dieses Heft). Unsere langjährigen Erfahrungen, unter an- ❱ Fazit: Viele der durch die Hitze und Trocken- derem aus dem Forschungsprogramm Wald und Kli- heit 2018 betroffenen Bäume zeigten im Folgejahr mawandel (Pluess et al 2016), in der Untersuchung starke Vitalitätseinbussen, doch war die Ausprägung von schleichenden Klimaänderungen und abrupt der Schäden je nach Standort und Baumart recht auftretenden Witterungsextremen legen dar, dass unterschiedlich. Auch wenn das volle Ausmass der die Sensitivitäten je nach Waldökosystem sehr un- Folgeschäden ein Jahr nach dem klimatischen terschiedlich sein können. In den trockenen Wald- Extremereignis noch nicht abschätzbar war, so ist föhrenwäldern im Wallis beobachten wir seit Jah- zu erwarten, dass sich das Schadenbild in den kom- ren, dass einzelne Hitze- und Trockenjahre, wie sie menden Jahren noch akzentuieren wird und somit beispielsweise 1947 oder 1976 auftraten, weggesteckt die Folgen des Sommers 2018 noch mehrere Jahre werden können (z.B. Bigler et al 2006), während sichtbar bleiben. mehrere aufeinanderfolgende klimatische Extrem- jahre Auslöser für starke Veränderungen in der Wald- dynamik sind (Rigling et al 2018). Trockenheit, in Das Trockenjahr 2018 im Licht der Kombination mit vorangehenden Stürmen, ist auch Klimaszenarien CH2018 der Hauptgrund dafür, dass der Buchdrucker in den vergangenen Jahren die vielerorts standortfremden Im November 2018 präsentierte das National Fichtenwälder so stark dezimieren konnte (Queloz Centre for Climate Services (NCCS) die neusten et al 2019, Jacoby et al 2019). Im Gegensatz zur Wald- Klimaszenarien für die Schweiz (CH2018 2018). Ba- föhre und zur Fichte verfügen wir im Falle der aus- sierend auf Berechnungen mit insgesamt 39 europä- gedehnten Buchen- und Laubmischwälder über we- ischen Klima-Modellketten und drei CO2 -Emissions- nig Erfahrung, da bis anhin, vor 2018, die Hitze- und szenarien ergeben diese für den Zeitraum bis Ende Trockenjahre kaum nennenswerte Schäden ange- des 21. Jahrhunderts klare Hinweise auf trockenere richtet hatten. Wir können daher deren zukünftige Sommer und eine zunehmende Anzahl Hitzetage. Entwicklung nach 2018 nur abschätzen: Bei wieder- Für die Sommermonate gehen die aktuellen Berech- holtem Auftreten von Extremjahren wie 2018 wer- nungen von einer Niederschlagsabnahme um 0 bis den einzelne Baumarten stärker leiden als andere. 40% und von einer Verlängerung der längsten Som- Damit dürften sich langfristig die Konkurrenzver- mertrockenperiode um 1 bis 9 Tage aus, falls keine hältnisse verändern, was gerade in Mischbeständen griffigen Klimaschutzmassnahmen getroffen wer- zu einer Verschiebung der Baumartenartenanteile den können (CH2018 2018). Die Anzahl sehr heisser führen dürfte. Wir müssen davon ausgehen, dass das Tage (bezogen auf den Referenzzeitraum 1981–2010)1 kombinierte Auftreten von Trockenheit, Stürmen, könnte dabei um 12 bis 37 Tage zunehmen. Die Krankheiten und Schädlingen innert kurzer Zeit Spannweite der berechneten Änderungen anhand ganze Landschaften massiv verändern kann und der verschiedenen Modelle und Emissionsannah- men ist offensichtlich gross, aber die Richtung ist 1 Als «sehr heiss» gelten per Definition die 1 Prozent heissesten eindeutig. In Bezug auf Waldbrand und speziell Blitz- Tage aller Sommer von 1981 bis 2010. 246 PERSPEKTIVEN Schweiz Z Forstwes 171 (2020) 5: 242–248 pp2046_Rigling.indd 246 25.08.20 14:05
unter anderem auch das Paradigma der stabilen Bu- weltprozesse erst bruchstückhaft und nur mit zeit- chenmischwälder infrage stellt. Die Zukunft unse- licher Verzögerung begreifen. Es fehlen uns bei- rer grossen Laubwaldgebiete wird also davon abhän- spielsweise zuverlässige, grossflächige und schnell gen, wie sich die Witterung in den kommenden greifbare Angaben zur Bodenwasserverfügbarkeit Jahren entwickelt und wann nach 2003, 2015 und und zur Baummortalität. Zudem ist unser Prozess- 2018 die nächsten Extremjahre auftreten werden verständnis, auch wenn es punktuell recht tief geht, (u.a. Rigling et al 2019). doch zwangsläufig auf einzelne Regionen und Baum- arten fokussiert. Dadurch müssen wir für diejenigen ❱ Fazit: Die Frage stellt sich also, wie sich un- Waldökosysteme, für die wir keine detaillierten Mes- sere Wälder an die verändernden Umweltbedingun- sungen haben, extrapolieren. Und das ist heikel, gen anpassen können und was für eine Rolle ein- trotz modernsten Modellierungsansätzen. zelne extreme Trockensommer dabei spielen. Da Die Schweizer Waldforschung ist nun gefordert, mittlerweile klimatische Bedingungen herrschen, im Dialog mit der Verwaltung, den Praktikern und die für unsere Generation neuartig sind, stösst un- den politischen Entscheidungsträgern bestehende ser Erfahrungswissen, und zwar sowohl in der For- Lücken in der Datenerfassung und -auswertung zu schung als auch in der Waldbewirtschaftung, zu- schliessen, damit zukünftige Extremereignisse recht- nehmend an seine Grenzen. Wir sind daher gefordert, zeitig erkannt und zeitnah Massnahmen für die Wald- die unverhofft auftretenden Hitze- und Trockenjahre bewirtschaftung abgeleitet werden können. ■ zu nutzen, um die Anpassungsfähigkeit unserer Wäl- Eingereicht: 13. Januar 2020, akzeptiert (mit Review): 4. Juni 2020 der gegenüber Wetterextremen zu untersuchen und daraus zu lernen. Die Erfahrungen mit dem Sommer 2018 sind also eine wichtige Grundlage für die Ent- Dank wicklung von Szenarien der zukünftigen Waldent- wicklung und somit auch für eine zukunftsgerich- Wir danken allen, die zur WSL-Initiative «Tro- tete Anpassung der Bewirtschaftungskonzepte. ckenheit 2018» beigetragen haben, herzlich. Finan- Wir können von diesen Extremereignissen ziert wurde diese kurzfristig anberaumte Initiative allerdings nur lernen, wenn wir die ablaufenden durch Eigenmittel der WSL. Ökosystemreaktionen adäquat erfassen und im lang- fristigen Kontext auch einordnen und verstehen können. Dies zu bewerkstelligen, ist nicht in der Ver- Literatur antwortung einzelner Personen oder Institutionen, BAFU, EDITOR (2019) Hydrologisches Jahrbuch der Schweiz 2018. sondern ist eine klassische inter- und transdiszipli- Abfluss, Wasserstand und Wasserqualität der Schweizer Ge- näre Aufgabe verschiedenster Fachdisziplinen mit wässer. Bern: Bundesamt Umwelt, Umwelt-Zustand 1907. 40 p. einer aktiven und dadurch auch starken Schnittstelle BALTENSWEILER A, BRUN P, PRANGA J, PSOMAS A, ZIMMER- zwischen Forschung und Anwendung. MANN NE ET AL (2020) Räumliche Analyse von Trockenheits- Die WSL-Initiative «Trockenheit 2018» muss symptomen im Schweizer Wald mit Sentinel-2-Satellitendaten. in diesem Sinne als Ad-hoc-Initiative verstanden Schweiz Z Forstwes 171: 298–301. doi: 10.3188/szf.2020.0298 BIGLER C, BRÄKER OU, BUGMANN H, DOBBERTIN M, RIGLING A werden – das Ausmass der Trockenheit zeichnete sich (2006) Drought as inciting mortality factor in Scots pine stands ab Mitte Juli erst so richtig ab, viele Forschende und of the Valais, Switzerland. Ecosystems 9: 330–343. Praktiker waren in den Ferien, und plötzlich musste BRAUN S, DE WITTE LC, HOPF SE (2020) Auswirkungen des Tro- schnell gehandelt werden. In der Eile musste sich ckensommers 2018 auf Flächen der Interkantonalen Wald- ein Überblick verschafft werden, mussten Messun- dauerbeobachtung. Schweiz Z Forstwes 171: 270–280. doi: gen organisiert und durchgeführt werden, und dies 10.3188/szf.2020.0270 BRUNNER MI, LIECHTI K, ZAPPA M (2019) Extremeness of recent noch bevor die Finanzierung geregelt werden konnte. drought events in Switzerland: dependence on variable and Zusätzlich zu den ohnehin laufenden längerfris- return period choice. Nat Hazards Earth Syst Sci 19: 2311– tigen Forschungsaktivitäten konnten im Rahmen 2323. der Ad-hoc-Initiative wichtige Daten erhoben und CH2018 (2018) CH2018 – climate scenarios for Switzerland. Zu- schnell ablaufende Prozesse dokumentiert werden. rich: National Centre Climate Services. 271 p. FANKHAUSER M, BUCHECKER M (2020) Akzeptanz von Massnah- Die in dieser Schwerpunktstrecke präsentierten Er- men bei Trockenheit: Bevölkerungsbefragung zum Extrem- kenntnisse werden einerseits dazu beitragen, die zu- sommer 2018. Schweiz Z Forstwes 171: 288–297. doi: 10.3188/ künftige Forschung auszurichten, andererseits wer- szf.2020.0288 den sie in die Entscheidungsfindungsprozesse für die FORSTER B, ODERMATT O (2019) Waldschutz Aktuell – 2/2019. zukünftige Waldbewirtschaftung einfliessen. Dies Birmensdorf: Eidgenöss Forsch.anstalt WSL. 2 p. JACOBY O, LISCHKE H, WERMELINGER B (2019) Climate change ist gut. Wir dürfen uns aber auch nicht täuschen las- alters elevational phenology patterns of the European spruce sen. Sehr deutlich vor Augen geführt hat uns der Tro- bark beetle (Ips typographus). Glob Chang Biol 25: 4048–4063. ckensommer 2018 nämlich auch, dass wir trotz lang- LIECHTI K, BARBEN M, ZAPPA M (2019) Wasserhaushalt der fristigem Monitoring und geschärftem Blick aus dem Schweiz im Jahr 2018. Einordnung und Besonderheiten. Was- All solche schnell ablaufenden und komplexen Um- ser Energie Luft 111: 93–94. Schweiz Z Forstwes 171 (2020) 5: 242–248 PERSPECTIVES 247 pp2046_Rigling.indd 247 25.08.20 14:05
METEOSCHWEIZ (2018) Hitze und Trockenheit im Sommerhalb- ROHNER B, LANZ A, CIOLDI F, MEILE R, THÜRIG E ET AL (2020) jahr 2018 – eine klimatologische Übersicht. Zürich: Meteo- Kronenzustand und Zuwachs in Schweizer Buchenwäldern Schweiz, Fachbe 272. 38 p. während der Trockenheit 2018. Schweiz Z Forstwes 171: MORIS JV, CONEDERA M, NISI L, PEZZATTI GB (2020) Blitz- 306–309. doi: 10.3188/szf.2020.0298 schlagbrände und Sommertrockenheit: Gibt es einen Zusam- SENEVIRATNE SI, LEHNER I, GURTZ J, TEULING AJ, LANG H ET AL menhang? Schweiz Z Forstwes 171: 281–287. doi: 10.3188/ (2012) Swiss prealpine Rietholzbach research catchment and szf.2020.0281 lysimeter: 32 year time series and 2003 drought event. Water NIERHAUS-WUNDERWALD D (1995) Rindenbrütende Insekten an Resour Res 48: W06526. Weisstanne. Birmensdorf: Eidgenöss Forsch.anstalt WSL, STROHEKER S, FORSTER B, QUELOZ V (2020) Waldschutz Aktu- Merkbl Prax 23. 8 p. ell – 1/2020. Birmensdorf: Eidgenöss Forsch.anstalt WSL. 2 p. NUSSBAUMER A, MEUSBURGER K, SCHMIDT-OEHLER M, WALD- TINNER W, COLOMBAROLI D, HEIRI O, HENNE PD, STEINACHER M NER P, RIGLING A ET AL (2020) Extreme summer heat and ET AL (2013) The past ecology of Abies alba provides new per- drought leads to early fruit abortion in European beech. Sci spectives on future responses of silver fir forests to global Rep 10: 5334. warming. Ecol Monogr 83: 419–439. PLUESS AR, AUGUSTIN S, BRANG P, EDITORS (2016) Wald im Kli- WOHLGEMUTH T, KISTLER M, AYMON C, HAGEDORN F, GESS- mawandel. Grundlagen für Adaptationsstrategien. Bern: LER A ET AL (2020) Früher Laubfall der Buche während der Haupt. 447 p. Sommertrockenheit 2018: Resistenz oder Schwächesymptom? QUELOZ V, FORSTER B, BEENKEN L, STROHEKER S, ODERMATT O Schweiz Z Forstwes 171: 257–269. doi: 10.3188/szf.2020.0257 ET AL (2019) Waldschutzüberblick 2018. Birmensdorf: Eidge- VITASSE Y, BOTTERO A, CAILLERET M, BIGLER C, FONTI P ET AL nöss Forsch.anstalt WSL, Ber 79. 33 p. (2019) Contrasting resistance and resilience to extreme RATHGEB U, BÜRGI M, WOHLGEMUTH T (2020) Waldschäden drought and late spring frost in five major European tree spe- wegen Dürre von 1864 bis 2018 in der Schweiz und insbeson- cies. Glob Chang Biol 25: 3781–3792. dere im Kanton Zürich. Schweiz Z Forstwes 171: 249–256. ZAPPA M, BERNHARD L, SPIRIG C, PFAUNDLER M, STAHL K ET AL doi: 10.3188/szf.2020.0249 (2014) A prototype platform for water resources monitoring RIGLING A, SCHAFFER HP, EDITORS (2015) Waldbericht 2015. Zu- and early recognition of critical droughts in Switzerland. Proc stand und Nutzung des Schweizer Waldes. Bern: Bundesamt Int Ass Hydrol Sci 364: 492–498. Umwelt. 143 p. ZAPPA M, LIECHTI K, WINSTRAL AH, BARBEN M (2019) Trocken- RIGLING A, MOSER B, FEICHTINGER L, GÄRTNER H, GIUGGIOLA A heit in der Schweiz: Vergleich der Jahre 2003, 2015 und 2018. ET AL (2018) 20 Jahre Waldföhrensterben im Wallis – Rück- Wasser Energie Luft 111: 95–100. blick und aktuelle Resultate. Schweiz Z Forstwes 169: 242– ZWEIFEL B, LUCAS C, HAFNER E, TECHEL F, MARTY C ET AL (2019) 250. doi: 10.3188/szf.2018.0242 Schnee und Lawinen in den Schweizer Alpen. Hydrologisches RIGLING A, ETZOLD S, BEBI P, BRANG P, FERRETTI M ET AL (2019) Jahr 2018/19. Birmensdorf: Eidgenöss Forsch.anstalt WSL, Ber Wie viel Trockenheit ertragen unsere Wälder? Lehren aus ex- 86. 134 p. tremen Trockenjahren. In: Bründl M, editor. Wald und Klima- ZWEIFEL R, GINZLER C, PSOMAS A, BRAUN S, WALTHERT L ET wandel. Birmensdorf: Eidgenöss Forsch.anstalt WSL, Forum AL (2020) Baumwasserdefizite erreichten im Sommer 2018 Wissen 2019. pp. 39–51. Höchstwerte – war das aus dem All erkennbar? Schweiz Z Forstwes 171: 302–305. doi: 10.3188/szf.2020.0298 Conclusions de la sécheresse de 2018 pour Findings from the 2018 drought for future le développement futur des forêts forest development Un manque de précipitations prononcé en été et en automne A pronounced deficit in precipitation in the summer and au- 2018 a entraîné une sécheresse généralisée et durable dans tumn of 2018 led to widespread and long-lasting drought in une grande partie de la Suisse, en particulier dans le nord-est large parts of Switzerland, particularly in the north-eastern du Plateau central. Les effets immédiats et à moyen terme de Central Plateau. The immediate and medium-term effects of l’été sec de 2018 sur la croissance, l’infestation de ravageurs the dry summer 2018 on growth, pest and disease infesta- et de maladies et, finalement, sur la survie de nombreux arbres tion and ultimately on the survival of many trees were of a ont été d’une ampleur jamais vue auparavant dans les forêts previously unseen extent in Swiss forests. Not only spruce, suisses. Non seulement l’épicéa, mais aussi le hêtre et les fo- but also beech and mixed forests were affected. Regional and rêts mixtes ont été touchés. Des différences régionales et lo- local differences were found, which also manifested them- cales ont été constatées, qui se sont également manifestées selves in the spatial expression of precipitation and soil dry- dans l’expression spatiale des précipitations et de la séche- ness. The partly massive effects show that extreme events resse des sols. Les effets parfois massifs montrent que des évé- such as the dry year 2018 can play a central role in climate- nements extrêmes tels que l’année sèche 2018 peuvent jouer related changes in forest composition. From a scientific point un rôle central dans les changements de la composition des of view, it is therefore necessary to draw as many insights and forêts liés au climat. D’un point de vue scientifique, il est donc lessons as possible from these extreme events in order to be nécessaire de tirer de ces événements extrêmes le plus grand able to develop adequate, future-oriented forest manage- nombre possible de connaissances et d’enseignements afin ment concepts. A research initiative of the Swiss Federal In- de pouvoir développer des concepts de gestion forestière stitute for Forest, Snow and Landscape Research WSL was adéquats et orientés vers l’avenir. Une initiative de recherche launched with exactly this goal in the very short term during de l’Institut fédéral de recherches sur la forêt, la neige et le the summer of 2018. The present article summarizes impor- paysage WSL a été lancée avec précisément cet objectif à très tant findings with regard to future forest development. court terme au cours de l’été 2018. Le présent article résume les conclusions importantes concernant le développement futur des forêts. 248 PERSPEKTIVEN Schweiz Z Forstwes 171 (2020) 5: 242–248 pp2046_Rigling.indd 248 25.08.20 14:05
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