Tobias Mette und Christian Kölling
Die Zukunft der Kiefer in Franken - LWF-aktuell 125

Heute klingt dieses Zitat schon fast wie eine Prophezeiung über den nun offensichtlichen Niedergang der Waldkiefer in Franken und anderen Regionen. Dabei fußt diese Aussage rein auf nüchternen Beobachtungen, unter welchen klimatischen Bedingungen die Kiefern- Vorkommen in Europa an ihre Grenzen stoßen.

Damals war schon bekannt, dass die Waldkiefer im Schweizer Wallis – am warm-trockenen Rand ihrer Verbreitung – in heißen und trocknen Sommern Vitalität einbüßte und abstarb (Rigling et al. 2013). Weniger Aufmerksamkeit erregten die Ausfälle der Kiefer in Mittelfranken und in der Oberpfalz 2006/2007 (Blaschke & Cech 2007). Erst 2016 gab es in Mittelfranken wieder Anlass zur Sorge: Die bisher so stabile Kiefer erholte sich nicht vom Trockensommer 2015 und fiel in einzelnen Beständen zu 50 % und mehr aus.

Damals konnte man bereits lokal die Schadbilder sehen, die heute ganze Landstriche prägen (Abbildung 1). Ein eigens ins Leben gerufenes Projekt zum Kiefern-Monitoring kam zu dem Ergebnis, dass die Trockenheit des Jahres 2015 die Kiefern schwächte, wodurch sich der pilzliche Schaderreger Sphaeropsis sapinea (syn. Diplodia pinea), Auslöser des Kiefern-Triebsterbens, massiv vermehren konnte und zum Absterben der Bäume führte (Klemmt et al. 2018).

Zur aktuellen Schadenslage der Waldkiefer nach den warm-trockenen Sommern 2018 und 2019 siehe Wauer & Klemmt, S. 26, in diesem Heft.

Abbildung 2 zeigt, dass die Sommer 2018 und 2019 kein Zufall waren. Seit den 1980er Jahren hat sich die Sommertemperatur in Nürnberg um 0,47 °C pro Jahrzehnt erhöht, geringfügig stärker als die Jahresmitteltemperatur. Die Sommerniederschläge nahmen im gleichen Zeitraum um 5 % ab, etwas weniger als der Jahresniederschlag.

Dieser regionale Klimawandel ist ein Spiegelbild der globalen Klimaänderung. Neben den rezenten Klimabedingungen zeigen Abbildungen 2b/c auch zwei Modellprognosen für die zukünftigen Klimabedingungen in Nürnberg im Zeitraum 2071–2100. Die Prognosen beruhen auf einer Mittelung von zehn verschiedenen Klimamodellen europäischer Klimaforschungszentren. Hinter den RCPs 4.5 bzw. 8.5 stehen Annahmen über die zukünftigen Treibhausgas-Emissionen. Beim milderen RCP 4.5 werden zukünftig vier von zehn Sommern ähnlich heiß oder heißer als 2018/2019; beim härteren RCP 8.5 werden sogar acht von zehn Sommern heißer als 2018/2019.

Wenn die Weltgemeinschaft trotz internationaler Vereinbarungen weiterhin dem Emissionsszenario des RCP 8.5 folgt, heißt das im Klartext: Sommer wie 2018 und 2019 sind zukünftig keine Ausnahme, sondern zählen eher zu den milderen Sommern.

Waldumbau ist ein Schlagwort, das die Forstwissenschaft in den letzten 30 Jahren geprägt hat: weg von gleichaltrigen Nadelholz-Monokulturen, hin zu strukturreichen Mischwäldern. Im Nürnberger Reichswald, wo jahrhundertelang die Kiefer den Energie- und Holzbedarf der Frankenmetropole sicherstellte, wurde schon ab 1980 großflächig Eiche und Buche eingebracht (Brosinger & Baier 2007).

Die eingebrachten Baumarten trugen zur Verbesserung der ehemals streugenutzten Böden und zu einer Erhöhung der Artenvielfalt bei. Gleichzeitig wurden mit Eiche und Buche wärmetolerantere mitteleuropäische Baumarten der eher boreal beheimateten Waldkiefer beigemischt – auch wenn dies damals nicht der primäre Gedanke war.

Heute hingegen lautet beim Waldumbau die prioritäre Frage, ob eine Baumart auch im zukünftigen Klima Bestand haben wird. Gerade auf den heute schon warm-trockenen Standorten der Fränkischen Platte oder am Untermain reicht der Blick auf die heimischen Baumarten allein nicht aus. Mit Schwarzkiefer, Atlaszeder, Edelkastanie, Zerreiche und Robinie werden einige alternative Baumarten aus wärmeren Klimaten bereits heute diskutiert. Allerdings fehlt es an lokaler Erfahrung über Standortsansprüche, Gefährdung, Bestandesbegründung und -erziehung und die spätere Holzverwendung.

Um zu lernen, wie mit diesen und anderen Baumarten gewirtschaftet wird und wie sie sich in einem wärmeren Klima präsentieren, bietet es sich an, Regionen anzuschauen, in denen heute schon das Klima herrscht, das wir in Zukunft noch erwarten. Auf der Suche nach diesen Analog-Regionen stützen wir uns auf drei Klimaparameter, von denen wir ausgehen, dass sie ausschlaggebend für das Wachstum von Bäumen sind:

Wir verwenden wiederum das milde RCP 4.5 bzw. das harte RCP 8.5 Szenario aus einem Ensemble von zehn Klimamodellen. Für die Stadt Nürnberg gehen wir bis 2100 von einem sommerlichen Temperatur- Anstieg von 2,0 bzw. 4,3 °C und einem Niederschlagsrückgang um 4 bzw. 12 % aus (verglichen mit 2000).

Abbildung 4 zeigt eine Europakarte mit Regionen, in denen dieses Klima schon »heute« herrscht (wobei »heute« sich auf den Mittelungszeitraum 1989–2010 bezieht).

Ins Auge fallen vor allem die Gebiete an der französischen Rhone: die Analog-Regionen für das mildere RCP 4.5 liegen nördlicher zwischen Dijon und Lyon, jene für das härtere RCP 8.5 liegen südlicher bei Nîmes und Avignon.

Welche Arten in diesen Analogregionen vorkommen, können wir schon heute ermitteln. Die Waldinventuren der entsprechenden Länder liegen vor (Mauri et al. 2017). Abbildung 4 stellt die Ergebnisse der Inventuren in Form einer Balkengrafik dar. Sie zeigt eine Auswahl von 22 der häufigsten Arten.

Die Balkendicke skaliert die Vorkommenshäufigkeit einer Art unter drei Klimabedingungen: heute (2000, links) - bei mildem Klimawandel (RCP 4.5 2100, mittig) - bei hartem Klimawandel (RCP 8.5 2100, rechts). Die maximale Balkendicke liegt dort, wo die Art ihre maximale Häufigkeit erreicht. Sie ist deshalb für seltene und häufige Arten gleich.

Allerdings sind die drei häufigsten Arten bei gegebener Klimabedingung mit einem Sternchen (*) versehen. Jene Arten setzen sich aktuell aus dem klassischen Dreiklang Kiefer, Buche und (Trauben-) Eiche zusammen, während in den Analogregionen für das Jahr 2100 unter RCP 4.5 Stieleiche, Hainbuche und Esche dominieren und unter RCP 8.5 Robinie, Manna-Esche und Flaumeiche. Die in Abbildung 4 dargestellten Baumarten lassen sich grob in drei Gruppen einteilen:

Im Folgenden möchten wir zeigen, wie diese Gruppierung der Baumarten hilft, einer der wesentlichen Unsicherheiten in der Klimawandelanpassung unserer Wälder zu begegnen:

Wie kann ich heute eine sinnvolle Baumartenwahl treffen, wenn nicht einmal die Wissenschaft weiß, was der Klimawandel morgen bringt? Nun, es kommt auf die richtige Mischung aus den drei Gruppen an. Am geringsten ist das Risiko eines Fehlgriffs in der Gruppe 1. Diese Baumarten sind weitgehend unempfindlich gegenüber dem Klimawandel. Was auch kommen mag, sowohl in der Gegenwart als auch in der Zukunft wird man bei diesen Baumarten das geringste Risiko erwarten.

Anders liegen die Verhältnisse bei den Gruppen 2 und 3. Bei Gruppe 2 nimmt das Anbaurisiko im Laufe der Zeit sehr stark zu. Bei Baumarten, die schon unter RCP 4.5 gegen Null tendieren, wird ein geregelter Abschied unumgänglich, wenn man sie nicht durch katastrophale Ereignisse zwangsläufig und unkontrolliert verlieren will. Bei Baumarten, die erst im RCP 8.5 stark zurückgehen, ist das Risiko derzeit geringer und das Fenster des Waldumbaus steht länger offen.

Umgekehrt ist es bei der Gruppe 3: Diese Baumarten erreichen ihr Potenzial erst in der Zukunft. Allerdings kann das gegenwärtige Risiko beim Anbau noch hoch sein, weil diese Bauarten empfindlich gegenüber Spät- und Winterfrost sind. Hier kommt es darauf an, den richtigen Zeitpunkt für den Umstieg auf diese zukunftsfähigen, aber gegenwartsriskanten Baumartenalternativen zu finden. Von allen Arten ist die Waldkiefer eine der am schwierigsten einzuordnenden.

Offensichtlich nimmt sie zwar ab in wärmeren Klimaten (Gruppe 2), allerdings ist sie auch dort immer noch vergleichsweise häufig anzutreffen. Als genetisch sehr diverse Baumart handelt es sich vermutlich um Herkünfte, die an das submediterrane Klima angepasst sind. Welche waldbauliche Rolle sie in diesen Regionen spielen, muss jedoch noch recherchiert werden.

Der Ansatz der Analog-Klimate bzw. Analog- Regionen besticht durch seine Transparenz und Nachvollziehbarkeit. Statt komplexer Modelle werden nur einfache Annahmen über die Klima-Ansprüche von Baumarten getroffen. Anstelle statistischer Wahrscheinlichkeiten, die das Artvorkommen beziffern, wird das Vorkommen oder Fehlen einer Art in den Inventuren der Analogregionen direkt ausgezählt.

Durch diese leichte Verständlichkeit eignen sich Klima-Analogien gerade sehr gut für die Kommunikation in der Praxis. Und wenn es nicht nur beim Diskutieren bleiben soll, kann man die Wälder in den Analogregionen auch besuchen und die Zukunft des Waldes gleichsam anfassen und vor Ort erfahren.

Dies ist nicht nur für die Waldbesitzer von Bedeutung, sondern auch für die Baumschulen, die so ihr Angebot einer geänderten Nachfrage anpassen können. Wo nur wenig Pflanzmaterial vorhanden ist, bieten pflanzensparende »Nelder-Räder« kleinflächig effektive Lösungen (Kölling et al. 2020) beim Anbau der neuen, alternativen Baumarten.

Im vom Waldklimafonds geförderten Projekt »Analog« wird das Motto »Waldzukunft zum Anfassen« seit einem Jahr direkt in der Kommunikation mit den Waldbesitzern der Region Nürnberg umgesetzt. Es stößt bisher auf sehr gute Resonanz und wird auf zahlreichen Vorträgen interessiert nachgefragt.

Die warm-trockenen Sommer 2015, 2018 und 2019 haben die Waldkiefer in Franken stark geschwächt. Begünstigt durch diese Schwächung vermehrt sich der lange Zeit latent überdauernde Schadpilz Spaeropsis sapinea, Erreger des Kieferntriebsterbens, massiv und führt zum Absterben des Baums innerhalb von ein oder zwei Vegetationsperioden.

Auf der Suche nach Alternativen zur Kiefer wird der Ansatz der Klima-Analogien vorgestellt. Ausgehend von möglichen Klima-Zukunftsszenarien eines Standorts werden Regionen gesucht, in denen das zukünftige Klima Frankens schon heute herrscht. Die Baumartenzusammensetzung in diesen Analogregionen gibt Aufschluss darüber, welche der hiesigen Baumarten auch in Zukunft noch Bestand haben, welche Baumarten in einem wärmeren Klima mittelfristig zurückgehen oder ganz ausfallen und welche Baumarten erst in Zukunft eine bedeutendere Rolle spielen könnten.

Für die fränkischen Kiefernwälder kommt es nun darauf an, sie mit wärmetoleranten Alternativen anzureichern. Bei der Auswahl können wir uns auf das Kriterium der Klimaähnlichkeit stützen, sollten aber auch andere mögliche Restriktionen (Böden, Schädlinge, Herkünfte etc.) beachten. Die Analogregionen bieten die Möglichkeit, gezielt den Kontakt zu Forstleuten vor Ort zu suchen und an ihren Erfahrungsschatz anzuknüpfen.