Wälder im Klimawandel (einfach)

Tropischer Regenwald auf Barro Colorado Island, Panama

Die Wälder der Erde bedecken etwa 3500 Millionen Hektar (ha) Land. Somit ist ein großer Teil der weltweiten Landflächen, nämlich 30%, wenn man die großen mit Eis bedeckten Landmassen Grönland und die Antarktis nicht einbezieht, mit Wald bedeckt. Mehr als die Hälfte der Waldflächen (ca. 57%) liegen in sehr armen, so genannten Entwicklungsländern. Bei dem dort vorkommenden Wald handelt es sich zum großen Teil um tropischen Regenwald. Weltweit nehmen die Waldflächen stetig ab. Wälder werden hauptsächlich gerodet, um die Flächen für den Ackerbau nutzbar zu machen. Die gesamte Waldfläche der Erde ist zwischen 1980 und 1995 um 180 Millionen ha (ca. 5%) zurückgegangen.

Wälder liefern dem Menschen viele wichtige Ressourcen (z.B. Holz) und werden gern als Erholungsraum genutzt. Eine weitere wichtige Aufgabe des Waldes liegt in seiner Bedeutung für das gesamte Klimasystem. Wälder beeinflussen selbst das Klima, da sie ein Teil vieler Stoff- und Energiekreisläufe sind. Der vom Menschen verursachte Klimawandel hat jedoch auch schwerwiegende Folgen für unsere heutigen Wälder.

Bedeutung der Wälder für das Klimasystem

Pflanzen und Bäume nehmen beim Prozess der Photosynthese das Treibhausgas CO₂ aus der Atmosphäre auf und wandeln es in pflanzliche Biomasse um. Nachdem die Pflanzen absterben, verrottet die Biomasse. Dadurch wird wieder CO₂ an die Atmosphäre abgegeben. Wälder spielen also eine große Rolle im globalen Kohlenstoffkreislauf. Weiterhin sind Wälder durch ihre tiefgrüne Farbe dunkler als beispielsweise schneebedeckte Flächen. Dunkle Flächen nehmen Lichtenergie auf und geben die Energie wieder als Wärme ab. Dadurch erwärmt sich die Atmosphäre. Helle Flächen dagegen reflektieren das Licht und strahlen das einfallende Sonnenlicht wieder als Lichtenergie an die Umgebung ab. Dadurch wird die Atmosphäre abgekühlt. Neben dem Kohlenstoffkreislauf, beeinflussen Wälder also auch den Strahlungshaushalt der Atmosphäre. Wälder bremsen außerdem Luftströmungen ab und fördern die Fähigkeit der Pflanzendecke, Wasser aufzunehmen und zu speichern. Bäume nehmen weiterhin mit ihren Wurzeln Wasser aus dem Boden auf. Ein Teil des aufgenommenen Wassers verdunstet wieder und gelangt als Wasserdampf in die Atmosphäre. Dort können sich aus dem Wasserdampf Wolken bilden. Wälder beeinflussen also auch den Wasserhaushalt der Atmosphäre.

Auswirkungen des Klimawandels auf die heutigen Wälder

Wälder sind Lebensgemeinschaften aus vielen verschiedenen Tier- und Pflanzenarten sowie zahlreichen Mikroorganismen, die stark an das heutige Klima angepasst sind. Wenn sich klimatische Faktoren wie z.B. die Temperaturen und Niederschläge im Zuge des Klimawandels verändern, werden sich auch die Artenzusammensetzungen der Wälder und das Wachstumsverhalten der Bäume verändern. Es kann außerdem vermehrt zu Waldbränden und Insektenbefall kommen.

Standortveränderungen

Klimahüllen für die Fichte in für Deutschland heute und in Zukunft

Jede Baumart benötigt bestimmte klimatische Bedingungen (z.B. Temperatur, Niederschlagsmenge), um zu gedeihen. Da sich diese Faktoren durch den Klimawandel verändern, verlagern sich auch die Gebiete, in denen bestimmte Baumarten vorkommene können. Diese Gebiete nennt man Klimahüllen oder Wohlfühlbereiche. Um den Klimahüllen zu folgen, müssten sich Bäume mit einer Geschwindigkeit von 500-600 km pro Jahrhundert ausbreiten. Bäume benötigen nach ihrer Aussaat jedoch meist einen Zeitraum von mehreren Jahrzehnten, um selbst Samen zu bilden und sich dadurch zu verbreiten. So brauchten verschiedene Baumarten nach der letzten Kaltzeit zwischen 50 und 1000 Jahren, um einen Streifen von 50 km Breite neu zu besiedeln. Weiterhin ist die Geschwindigkeit, mit der Baumarten ihren Klimahüllen folgen können, von Art zu Art verschieden. Dadurch kann es zu völlig neuen Artenzusammensetzungen von Wäldern gegenüber heute kommen. Wie Waldgemeinschaften konkret auf den Klimawandel der nächsten Jahrzehnte reagieren werden, hängt zum einen von den jeweiligen regionalen Veränderungen der verschiedenen klimatischen Faktoren und zum anderen von der Reaktion der Forstwirtschaft auf den Klimawandel ab.

Veränderung des Baumwachstums

Neben den sehr langsam ablaufenden Standortveränderungen von einzelnen Baumarten und Wäldern, verändert sich durch den Anstieg der Temperatur und des CO₂-Gehaltes auch auch das Wachstumsverhalten von Bäumen. Bereits heute lassen sich solche Veränderungen im Baumwachstum erkennen. Regionale Beobachtungen und Modelluntersuchungen zeigen für die letzten Jahrzehnte des 20. Jahrhunderts eine Zunahme der Wachstumsrate von Bäumen in einigen Gebieten der mittleren und höheren Breiten.

Ein Grund für das verstärkte Baumwachstum ist die Zunahme der Kohlendioxidkonzentration der Atmosphäre. Da Pflanzen CO₂ benötigen um zu wachsen, ist für sie eine höhere CO₂-Konzentration zunächst von Vorteil. Weiterhin verlängert sich durch die höheren Temperaturen die Wachstumszeit der Bäume. Für die Nordische Fichte in Österreich beispielsweise hat sich die Wachstumszeit zwischen 1961 und 1991 um 11 Tage verlängert, da sich die Jahrestemperatur um 0,72 °C und die Wintertemperatur um 2,36 °C erhöht hat. Als Folge hat die Wachstumsrate des Stammvolumens um rund 10% zugenommen.

Beobachtungen in Alaska haben ergeben, dass eine Temperaturerhöhung nicht immer ein verstärktes Baumwachstum zur Folge haben muss. In der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts konnte ein solcher Zusammenhang beobachtet werden, in der zweiten Hälfte jedoch nicht mehr. Für viele Standorte wurde eine Verringerung des Baumwachstums in Abhängigkeit von der steigenden Temperatur festgestellt. Der Hauptgrund für die Verringerung des Baumwachstums mit steigenden Temperaturen ist die zunehmende Trockenheit.

Ein Beispiel hierfür ist das Wachstumsverhalten der Weißfichte, die in den borealen Wäldern Nordamerikas vorkommt. Sie reagiert auf Trockenstress durch höhere Temperaturen mit einem verminderten Baumwachstum, dass an der Dikke der Baumringe abgelesen werden kann.

Zunahme von Waldbränden

Borealer Wald in Alaska

• Hauptartikel Zunahme von Waldbränden (einfach)

Klimatische Veränderungen können auch die Zunahme von Waldbränden zur Folge haben. Waldbrände gehören besonders in den zeitweise trockeneren Tropen und in den Subtropen zum natürlichen Jahreszyklus. Sie können jedoch durch veränderte klimatische Bedingungen und menschliche Einflüsse erheblich verstärkt werden. Ein gutes Beispiel für das Zusammenwirken menschlicher und klimatischer Faktoren sind die Waldbrände in Indonesien während der El Niño-Periode 1997-1998. Die Brände wurden in den meisten Fällen durch Brandrodung verursacht. Ihre Ausbreitung und Dauer war aber wesentlich durch die Trockenheit bedingt, die als Folge der El-Niño-Periode in dieser Region herrschte. Auch in den höheren Breiten macht sich der klimatische Einfluss auf Waldbrände bemerkbar. So haben sich in den letzten 20 Jahren die Waldbrände in den borealen Wäldern des westlichen Nordamerika parallel zu der beobachteten Erwärmung in der Region verdoppelt. Ähnliche Beobachtungen gibt es auch aus den Waldgebieten Eurasiens. Obwohl z.B. in Skandinavien intensive Maßnahmen größere Feuer erfolgreich verhindert haben, brannten in den letzten Jahrzehnten in borealen Gebieten rund um die Polargebiete jährlich 5-10 Millionen ha Wald pro Jahr.

Insektenbefall

Schäden im Bayrischen Wald durch den Befall von Borkenkäfern

• Hauptartikel Insektenbefall von Wäldern

Neben Dürren und Bränden kann durch den Klimawandel auch die Schädigung von Wäldern durch Insektenbefall zunehmen. Vor allem die Wälder der borealen und gemäßigten Zone sind gefährdet. Dort können durch die Erwärmung Krankheitserreger und Insekten heimisch werden, die dort bisher nicht vorkommen. Bereits im 20. Jahrhundert konnte in Kanada und Russland beobachtet werden, dass mit steigende Temperaturen die Zerstörung von Bäumen durch Insekten zugenommen hat. So wurden die Waldzerstörungen durch Insekten in Kanada zwischen 1920 und 1995 auf 75 Millionen ha geschätzt, mit einer ansteigenden Rate nach 1970.

Siehe auch

• Biosphäre im Klimasystem
• Wälder im Klimawandel