Forschungs- und Innovationsprojekt
Zukünftige potentielle natürliche Vegetation (z-pnV) in Bayern: Ermittlung zukünftiger Standortfaktorenkonstellationen, die es bisher in Bayern nicht gibt (Projekt F 52)

Der Klimawandel verändert natürliche Ökosysteme: Die wärmeliebende Stechpalme (Ilex aquifolium) hat ihr Areal in Europa nach Norden ausgedehnt. Die Flaumeichen (Quercus pubescens) verdrängen die Waldkiefern (Pinus sylvestris) im Wallis (RIGLING et al. 2006). Die Forstwirtschaft muss sich an diese Veränderungen anpassen (KÖLLING, 2014). MELLERT & GÖTTLEIN (2018) und MELLERT et al. (2018) konnten zeigen, dass vor allem auf basenarmen Standorten schon bei moderaten Temperaturerhöhungen mit gravierenden Folgen für die aktuellen Baumarten zu rechnen ist. Die extrem langen Planungszeiträume in der Forstwirtschaft erfordern daher belastbare, hochauflösende und langfristige Prognosen. Welchen Standortbedingungen werden die Bäume, die jetzt heranwachsen im Klimawandel ausgesetzt sein? Aber auch für die Landwirtschaft werden die Ergebnisse relevant sein, da auch die Anbaueignung der verschiedenen Feldfrüchte vom Standort abhängig sind.

Die Regionen Deutschlands sind in unterschiedlichem Maße vom Klimawandel betroffen.
Die potentielle natürliche Vegetation (pnV) ist ein bewährtes Werkzeug um komplexe Standortverhältnisse (d.h. die, die Ökosysteme beeinflussenden Umweltfaktoren) räumlich differenziert und komprimiert darzustellen. Karten der pnV zeigen aggregiert die räumliche Verbreitung der heutigen Standortfaktoren (TÜXEN 1956, HÄRDTLE 1995, FISCHER A. 2003, SOMODI et al. 2012, GUTIERRES 2018) und zukünftigen pnV, (FISCHER et al 2019).

An der Professur für Geobotanik der TU München wurde ein Computer-Modell entwickelt, welches es ermöglicht, die heutige pnV und die zukünftige pnV (unter unterschiedlichen Klimaszenarien) von ganz Bayern auf der Basis von Standortkarten (Boden, Relief und Klima) zu simulieren (Abb. 1, FISCHER et al. 2018, FISCHER et al. 2019).

Abb. 1: Karte der heutigen a) und zukünftigen pnV von Bayern im Szenarium b) +1°C und c) +2°C.
Vanillegelb sind Flächen, in denen es wärmer ist wie der aktuell wärmste Punkt in Bayern (Legende siehe beiliegende Publikation Fischer et al. 2019, Fig. 7).

In diesem Projekt ist es erstmals gelungen die aktuelle und zukünftige pnV eines ganzen Landes (70 550 km2) in hoher Auflösung (50 m-Raster) auf der Basis von Standortkarten zu simulieren (Details s. FISCHER et al. 2019). Abb. 2 zeigt einen Detailausschnitt im Bereich der Altmühl. Klar ersichtlich ist, dass schon in einem moderaten Szenarium von +1°C an schwerwiegende Veränderungen der Standortbedingungen zu erwarten sind.

Abb. 2: Beispiel hochauflösender Simulation der pnV: Kartenausschnitt Altmühltal; heutige und zukünftige pnV (aus FISCHER et al 2019):
a) Topographische Karte (1:50.000); b) heutige pnV; c) Szenarium +1°C (Legende siehe beiliegenden Publikation Abb. 7).

Die Ergebnisse der Anwendung des Modells auf verschiedene Klimaszenarien zeigen, dass schon eine „moderate“ Temperaturerhöhung von 1-2°C dramatische Veränderungen in den Standortbedingungen und damit in den Rahmenbedingungen der Landnutzung bewirken. Die Karten der z-pnV zeigen wo in Zukunft welche Standortbedingungen herrschen werden, und zwar sowohl landesweit als auch regional und lokal. Die verdeutlichen Abb. 1 und 2. Die Arbeit wurde im März 2019 von der Hanskarl Goettling-Stiftung mit dem Forstlichen Förderpreis ausgezeichnet (Süddeutsche Zeitung 15. 3. 2019).

Im laufenden Projekt arbeitet Dr. Hagen S. Fischer an der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) an einer Erweiterung des pnV-Modells von Bayern. Ziel ist es, die Belastbarkeit der Prognosen für die Auswirkungen zukünftiger Klimaerwärmungen zu verbessern, indem die Trainingsstichprobe für das Modell um Punkte erweitert wird, in denen es heute bereits wärmer ist wie in den aktuell wärmsten Bereichen in Bayern (z.B. Süd-Frankreich, Italien; z.B. Eichen-Hainbuchenwälder, Flaumeichenwälder, Kastanienwälder, Schwarzkieferwälder).