Die Wälder unserer Welt sind in Gefahr

Do, 10.01.2019 - 08:10 — IIASA

IIASAIcon BiologieKlimawandel und übermäßige Nutzung durch den Menschen stellen ernsthafte Bedrohungen für unsere Wälder dar - von den kühlen Wäldern der nördlichen Breiten bis hin zu den tropischen (Regen)Wäldern. Forscher am International Institute for Applied Systems Analysis (IIASA) erproben Lösungsansätze mit dem Ziel die Umwelt zu schützen und die nachhaltige Bewirtschaftung der enorm wichtigen Ressource Wald sicherzustellen.*

Der Klimawandel bedeutet für die Wälder der Welt eine erhebliche Bedrohung. Ein Anstieg von Extremsituationen, wie lange und starke Hitzewellen und Wasserstress, weil Regenfälle ausbleiben oder ungleichmäßig verteilt sind, führt dazu, dass die Widerstandsfähigkeit der Waldökosysteme abnimmt und verursacht manchmal ein explosive Zunahme von natürlich bedingten Störungen wie von Waldbränden (Abbildung 1)und Schädlingsbefall.

Abbildung 1. Waldbrand in der kanadischen Taiga. Bei Beaver Village, Yukon Flats National Wildlife Refuge. (Bild von Redn. eingefügt; Quelle: Wikipedia, gemeinfrei)

Waldbrände

Im vergangenen Sommer gab es in der gesamten nördlichen Hemisphäre extreme Hitzewellen. Mit der Trockenheit der Luft und der Vegetation kam es in vielen Ländern zu einer ungewöhnlich hohen Zahl von Waldbränden. In Griechenland waren es die schlimmsten Waldbrände in diesem Jahrzehnt und es fielen Dutzende Menschen diesen zum Opfer, in Schweden erstreckten sich die Waldbrände bis hin zum Polarkreis und in den Vereinigten Staaten brannten riesige Flächen nieder, vor allem im Westen des Landes. Die meisten dieser Brände waren Waldbrände.

Die wärmeren Durchschnittstemperaturen und eine Zunahme extremer, Klimawandel-bedingter Wettersituationen verlängern die Brandsaisonen und führen zu einer Ausdehnung der feuergefährdeten Gebiete. Dies wiederum führt zu häufigeren, ausgedehnteren und heftigeren Bränden. IIASA-Untersuchungen zeigen, dass - verglichen mit den Mittelwerten zwischen 2000 und 2008 - die abgebrannten Gebiete in Europa und in der borealen Zone Eurasiens sich aufgrund des Klimawandels bis 2090 verdreifachen könnten, sofern keine Maßnahmen dagegen ergriffen werden.

In dicht besiedelten Gebieten werden 90% der durch menschliches Zutun entstandenen Feuer fast "sofort" gelöscht, da eine gute Infrastruktur vorhanden ist. In abgelegenen Gebieten, in denen nur geringe Kapazitäten vorhanden sind, um Feuerausbrüche zu kontrollieren, können von Menschen entfachte Feuer zu verheerenden Katastrophen führen. Fernab, in Gegenden ohne menschliche Aktivitäten, werden Feuer durch Blitze entzündet und können über Wochen oder sogar Monate brennen.

Das FLAM-Modell (Wildfire Climate Impacts and Adaptation Model)

Ist ein Feuer einmal ausgebrochen, so hängt es von vielen Faktoren ab, wie groß es werden wird und wie lange es brennt. Es hängt beispielsweise davon ab, ob der Wind die Ausbreitung der Flammen begünstigt, wie viel trockene Vegetation als Brennmaterial vorhanden ist und welche Ressourcen zum Löschen zur Verfügung stehen. Alle diese Faktoren sind im FLAM-Modell (Wildfire Climate Impacts and Adaptation Model) enthalten, das im Rahmen des IIASA Ecosystems Services and Management Program entwickelt wurde. Abbildung 2.

Abbildung 2. Flowchart der Faktoren, die in das FLAM-Modell eingehen. FLAM berechnet drei Wahrscheinlichkeiten für die Entfachung von Bränden in Abhängigkeit i) von Wetterbedingungen,ii) von vorhandenem Brennmaterial und iii) von menschlichen Aktivtäten oder natürlichen Umständen. (Bild von Redn. aus der, dem Artikel zugrundeliegenden Arbeit [1]: Krasovskii A, et al., (2018) eingefügt (Lizenz: cc-by).

…auf Indonesien angewandt

Vor kurzem haben die Forscher ihr Modell auf Indonesien angewendet, das besonders stark von langen und heftigen Waldbränden betroffen ist - zum Teil ist dies auf die dort übliche Praxis zurückzuführen Feuer zur Landrodung einzusetzen. Das FLAM-Modell war imstande niedergebrannte Flächen sehr gut zu erfassen, insbesondere bei Großbränden. Abbildung 3.

Abbildung 3.Brände in den Sumpfregenwäldern Indonesiens. Oben: Sumpfregenwälder auf Borneo und Sumatra (Daten: Landwirtschaftsministerium Indonesiens. Jeder Pixel enthält einen der Farbe entsprechenden Anteil an Sumpfland). Unten: abgebrannte Flächen laut GFED Datenbank (Global Fire Emissions Database) und FLAM-Modellierung. Die Messungen von2000 - 2009 wurden zur Kalibrierung des Modells herangezogen, die Validierung von 2010 bis 2016 zeigte gute Übereinstimmung von beobachteten und simulierten Brandflächen. (Bilder von Redn. aus der, dem Artikel zugrundeliegenden Arbeit: Krasovskii A, et al., (2018) [1] eingefügt (Lizenz: cc-by).

"Festzustellen welche Gegenden besonders anfällig für Waldbrände sind, wird den politischen Entscheidungsträgern helfen, Strategien zur Verhinderung von Bränden umzusetzen und liefert wichtige Informationen für den Aufbau einer kostengünstigen und effizienten Infrastruktur zur Brandbekämpfung", erklärt der IIASA-Forscher Andrey Krasovskii.

Die öffentliche Debatte dreht sich oft um die Verringerung der Kohlenstoffemissionen, die bei der Verbrennung von fossilen Brennstoffen entstehen. Aufgrund des Niederbrennens von Wäldern in großen Moorgebieten sind die Emissionen Indonesiens tatsächlich mit den aus fossilen Brennstoffen stammenden jährlichen CO2-Emissionen in Ländern wie Japan und Indien vergleichbar. Dies zeigt die essentielle Bedeutung der Wälder für unser Klima sind und wie große Feuer sie leicht von CO2-Senken zu CO2-Emittenten machen können.

Gefahr für die kühlen Wälder

Die Bedrohungen, denen Wälder aufgrund des Klimawandels ausgesetzt sind, gehen weit über die Waldbrände hinaus. Die Klimaerwärmung ist im zirkumpolaren borealen Gürtel - den nördlichsten Regionen von Alaska, Kanada, Russland und Skandinavien - am extremsten. In diesen Gebieten befinden sich die borealen Wälder (die Taiga; Anm. Redn.), die - abgesehen von den Ozeanen - das größte Ökosystem der Welt darstellen, welches ein Drittel aller Wälder weltweit umfasst. Abbildung 4. Diese hauptsächlich aus Nadelbaumarten (Fichten, Kiefern, Tannen und Lärchen; Anm. Redn.) bestehenden Wälder wurden durch die Anpassung an ein kaltes Klima geformt und hängen essentiell von diesem ab - ein Umstand, der sie besonders anfällig für den Klimawandel macht.

Abbildung 4. Die borealen Wälder (Taiga) - ein Waldgürtel zwischen etwa dem 50. und dem 70. Breitegrad der nördlichen Hemisphäre (oben) - sind - nach den Ozeanen - das größte Ökosystem der Erde. Unten: Der Jack London See bei Kolyma, Ostsibiriren (Bild oben: GeForce3 - Wiki Commons -Distribution Taiga.png; CC-BY-SA 3.0. Bild unten: Wikipedia, Bartosh Dmytro, Kiev; CC-BY.)

In den letzten drei Jahrzehnten haben IIASA-Forscher boreale Wälder intensiv untersucht. Im September 2018 hat IIASA in Zusammenarbeit mit der International Boreal Forest Research Association, dem Pan-Eurasian Experiment und der International Union of Forest Research Organizations eine Konferenz mit dem Titel "Kühle Wälder in Gefahr?" veranstaltet, um nachhaltige Lösungen zur Bewahrung dieses wichtigen Ökosystems zu finden.

Gemeinsame Initiative zum Schutz der Wälder

Über eine Konferenz hinaus war diese Veranstaltung auch der Startschuss einer gemeinsamen Initiative von Wissenschaftlern, Waldmanagern und anderen Interessengruppen zum Schutz der borealen Wälder und auch der Bergwälder und zur Sensibilisierung der Öffentlichkeit und der Fachwelt für die Gefahr, welcher diese Wälder ausgesetzt sind.

„Wir hoffen, dass das Wissen, das wir mit unserer Forschung, der Themenvielfalt und den eingehenden Diskussionen auf der Konferenz generieren, es Ländern mit kühlen Wäldern erleichtern wird zu einer anpassungsfähigen, risiko-belastbaren nachhaltigen Waldbewirtschaftung überzugehen“, sagt Florian Kraxner, Tagungsleiter und IIASA-Forscher.

Zu einer nachhaltigen Waldbewirtschaftung gehört jedoch nicht nur der Schutz der Wälder vor den Folgen des Klimawandels, sondern auch die Regulierung der Abholzung, der offensichtlichsten Gefahr, der Wälder durch die Aktivitäten des Menschen ausgesetzt sind. Der Kern des Problems ist ziemlich einfach: Da wir mit dem Abholzen von Bäumen zur Herstellung von Holz- oder Papierprodukten Geld verdienen können, beuten wir Wälder schneller aus als sie regenerieren können. Leider ist dieses Problem nicht einfach zu lösen. Das Projekt Equitable Governance of Common Goods hat nun das Know-How der IIASA-Programme Risiko und Resilienz und Evolution und Ökologie kombiniert, um herauszufinden, welche Arten von Regulierungen am besten geeignet sind, um eine gerechte Aufteilung der Ressourcen zu gewährleisten und die sogenannte "Tragödie des Gemeinguts" ("tragedy of the commons") zu verhindern - den Niedergang einer Ressource aufgrund des eigennützigen Verhaltens von Individuen.

Ein Ansatz, um Lösungen zu finden, besteht in der Verwendung experimenteller Spiele, wie beispielsweise des von IIASA entwickelten „Forest Game“. In diesem Spiel wird eine Gruppe von fünf bis zehn Spielern aufgefordert in mehreren Runden Entscheidungen über die Bewirtschaftung eines Waldes zu treffen. Indem Forscher die Entscheidungsprozesse der Spieler analysieren, können sie herausfinden, welche Rolle Kommunikation und persönliche Wertvorstellungen im Ressourcenmanagement spielen.

Fazit

Für die Wälder der Erde haben wir eine Reihe unterschiedlicher Probleme verursacht; frühere und aktuelle IIASA-Untersuchungen zeigen aber, dass wir auch Teil der Lösung sein können. Dies gibt Anlass zur Hoffnung, dass wir die Wälder erhalten können, auf die wir in Bezug auf Klima, Wirtschaft und Biodiversität so stark angewiesen sind.

[1] Krasovskii A, Khabarov N, Pirker J, Kraxner F, et al. (2018). Modeling Burned Areas in Indonesia: The FLAM Approach. Forests 9 (7): e437


* Der von der Redaktion möglichst wortgetreu aus dem Englischen übersetzte Artikel ist im IIASA Magazin Options Winter 2018/19 unter dem Titel: "Forests under threat" erschienen (Text by Melina Filzinger): http://www.iiasa.at/web/home/resources/publications/options/opt18w.pdf. IIASA hat freundlicherweise der Veröffentlichung von Inhalten seiner Website und Presseaussendungen in unserem Blog zugestimmt. Der Text wurde von der Redaktion durch passende Abbildungen u.a. aus Krasovskii A, et al., (2018) [1, siehe oben] ergänzt.

Weiterführende Links

IIASA homepage: http://www.iiasa.ac.at/

Das Waldökosystemmodell Land: http://iLand.boku.ac.at

Europäische Wissensplattform zur Rolle der funktionalen Diversität in Wäldern (in Englisch) http://www.fundiveurope.eu/

Resilience Alliance (in Englisch) http://www.resalliance.org/

Artikel im ScienceBlog

Rupert Seidl, 18.03.2016: Störungen und Resilienz von Waldökosystemen im Klimawandel.

Christian Körner, 29.07.2016: Warum mehr CO₂ in der Atmosphäre (meistens) nicht zu einem Mehr an Pflanzenwachstum führt.

Rattan Lal, 14.12.2015: Der Boden – Grundlage unseres Lebens.

Johannes Kaiser & Angelika Hell, 31.07.2015: Feuer und Rauch: mit Satellitenaugen beobachtet.

Hans-Rudolf Bork, 15.11.2014: Die Böden der Erde: Diversität und Wandel seit dem Neolithikum.

Julia Pongratz & Christian Reick, 18.07.2014: Landwirtschaft pflügt das Klima um.

Gerhard Glatzel, 11.07.2014: Hat die Menschheit bereits den Boden unter den Füßen verloren?.

Peter Schuster, 31.5.2012: Die Tragödie des Gemeinguts.



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