Bäu­me im Treib­haus

In der Schweiz beträgt die Erwärmung seit Beginn der Industrialisierung etwa 1.8 °C. Sie liegt damit rund doppelt so hoch wie der globale Mittelwert. Bis Ende des 21. Jahrhunderts dürfte die mittlere Lufttemperatur selbst bei einer optimistisch prognostizierten Entwicklung der Treibhausgasemissionen um weitere 1 bis 2 °C ansteigen. Je nach Emissionsszenario wird laut dem Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) jedoch ein weiterer Anstieg um bis zu 5 °C erwartet. Die Klimaforscher rechnen zudem mit häufigeren Trockenpe­rioden und Starkniederschlägen.

Wie reagiert der Wald auf den Klimawandel? Und welche Vorbereitungen sind zu treffen, damit er auch künftig seine Funktionen erfüllen kann? Rund 300 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler gingen im Rahmen des Forschungsprogramms des Bundesamts für Umwelt (Bafu), der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) und weiterer Forschungsinstitutionen diesen Fragestellungen nach (vgl. Kasten unten). Ende 2016 präsentierten die Ver­antwortlichen die Synthese der siebenjährigen Arbeit und mögliche Adaptionsstrategien. Die Ergebnisse des Forschungsprogramms sind in einem Buch zusammengefasst.

Baumartenwechsel und gefährdete Waldleistung

In den nächsten Jahrzehnten wird sich die Zusammensetzung der Wälder aufgrund des Klimawandels deutlich verändern. Die Erwärmung führt zu einer Verschiebung der Vegetationszonen um 500 bis 700 m nach oben. Die heute dominierenden Baumarten wie Fichte oder Buche werden aber nicht einfach verschwinden; zu stark ist ihre Präsenz. Erst wenn deutlich weniger junge Bäume einer Art nachwachsen, wird sich die Zusammensetzung der Baumarten allmählich verändern. Und wenn gar keine junge Bäumchen einer Art mehr keimen und aufwachsen, wird sie lokal verschwinden. Entscheidend wird dabei auch sein, wie gut sich die häufigen Baumarten aufgrund ihrer genetischen Variabilität an die veränderten Klima­bedingungen anpassen können.

Ein rascher Baumartenwechsel könnte sich hingegen vollziehen, wenn wiederholt Extrem­ereignisse wie Dürreperioden auftreten und Wälder deswegen flächig absterben. In der Schweiz könnten etwa die Buche und die Fichte, die häufigsten Arten im Schweizer Wald, von der Trockenheit besonders betroffen sein. Der Nadelbaum ist zudem bevorzugtes Opfer des Borkenkäfers, dessen Vermehrung durch wärmere Temperaturen begünstigt wird. Von einem wärmeren Klima profitieren dürften hingegen die Eichen. 

Aufgrund häufigerer Trockenperioden steigt das Risiko von Waldbränden. Die Feuer im Misox und in der Leventina, die im letzten Winter mehr als 100 ha Schutzwald zerstörten, sind wohl erst ein Vorgeschmack. Das Szenario grossflächig zusammenbrechender Schutzwälder ist denn auch eine der grössten Befürchtungen der Waldfachleute. Immerhin schützt fast die Hälfte der Schweizer Wälder Menschen, Siedlungen und Verkehrswege vor Naturgefahren wie Rutschungen, Lawinen, Felsstürzen oder Steinschlag.          

Adaptionsstrategien

Ein Hauptziel des Forschungsprojekts war es, Strategien aufzuzeigen, wie die vielfältigen Waldleistungen auch künftig gewährleistet werden können. «Aktives Handeln ist angesagt», sagte Peter Brang von der WSL, der wissenschaftliche Leiter des Forschungsprogramms. «Machen wir einfach weiter wie bisher, wird das Risiko, dass der Wald wichtige Leistungen nicht mehr erfüllen kann, schlicht zu gross.»

Daher formulierten die Wissenschaftler Strategien, wie der Wald auf die Veränderungen vorbereitet werden könnte. So trägt die Erhöhung der Baumartenvielfalt zur Anpassung an den Klimawandel bei. Auch die Struktur eines Waldbestands, konkret die Anordnung und Alterszusammensetzung der Bäume, beeinflusst seine Widerstandsfähigkeit. Dies lässt sich mit gezielter Waldpflege, insbesondere Durch­fors­tungen, fördern. Innerhalb der Baum­arten sind einzelne Individuen aufgrund der genetischen Vielfalt toleranter gegenüber Trockenheit oder Krankheiten. Diese Variabilität ist im Hinblick auf die Anpassung an veränderte Verhältnisse wichtig und kann allenfalls mittels Pflanzungen gezielt erhöht werden. Bei der Holznutzung besteht eine Möglichkeit darin, die Bäume in einem jüngeren Stadium als heute zu ernten. So lässt sich das Risiko von ­Ertragsausfällen vermindern.

Die Herausforderungen

Der Anteil der Laubhölzer im Wald wird steigen. Heute eher seltene Baumarten wie Linde, Ahorn, Hagebuche und Elsbeere legen zu, weil sie der Trockenheit besser trotzen. Doch die wild lebenden Huftiere könnten das Aufwachsen der Laubhölzer behindern. Ihre Knospen sind nämlich für Rehe, Hirsche und Gämsen eine beliebte Nahrungsquelle. Damit erhält der seit Langem schwelende Wald-Wild-Konflikt neue Aktualität. Im Forschungs­programm wurde dies weitgehend ausgeklammert, was bei einigen Vertretern aus der Praxis denn auch auf Unverständnis stiess. 

Die Zunahme des Laubholzes und insbesondere der Rückgang der Fichte – ein Trend, der im Mittelland bereits einige Zeit anhält und sich verstärken dürfte – betreffen vor allem auch die Holzwirtschaft. Auf die Fichte als Brotbaum wird sie nicht mehr im bis­herigen Umfang zählen können. Der Nadelbaum wird zwar nicht verschwinden, in höheren Lagen verbessern sich die Wuchsverhältnisse sogar. Ob sich aber die im Vergleich zum Mittelland aufwendigere Nutzung lohnt, hängt von den Holzpreisen ab.

Deshalb wird auch der Anbau von trockenheitstoleranten, nicht heimischen Gastbaumarten diskutiert. Einerseits weil die Holzwirtschaft weiterhin Nadelholz verarbeiten möchte, andererseits um einen Ersatz zu haben, falls einheimische Arten grossflächig ausfallen. Als Ersatz für die Fichte steht insbesondere die aus dem Westen der USA stammende Douglasie im Vordergrund. Infrage kommen auch die in derselben Region beheimatete Grosse Küstentanne sowie für das Laubholz die Orientbuche. Der Anbau von Gastbaumarten ist jedoch mit Risiken verbunden, weshalb die Wissenschaftler diese vorderhand nur als Beimischung empfehlen.

Gesetzliche Anpassungen

Die Ergebnisse kommen zur richtigen Zeit, denn im Frühling 2016 beschloss das Eidgenössische Parlament Ergänzungen im Waldgesetz, die Vorkehrungen zum Klimawandel vorsehen – unter anderem im Bereich der Waldpflege und beim Schutz vor Schadorganismen. Der entsprechende Artikel 28a im Waldgesetz und die Waldverordnung sind am 1. Januar 2017 in Kraft getreten. Somit stehen auch finanzielle Mittel zur Verfügung.

Ob dies genügt, um die Waldleistungen zu sichern, bleibt abzuwarten. Letztlich wird für die künftigen Wälder entscheidend sein, wie erheblich sich das Klima wirklich ändert. Bei einem starken und ungebremsten Klimawandel könnten Extremszenarien wie der Ausfall wichtiger Baumarten Realität werden. Wir erleben derzeit die erste Phase eines Experiments mit offenem Ausgang. 

Forschungs­programm Wald und Klima

Die Hauptziele des vom Bundesamt für Umwelt (Bafu) und der Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) sowie weiteren Forschungsinstitutionen durchgeführ­ten Forschungsprogramms waren es, die Auswirkungen des Klimawandels auf den Wald und die Waldleistungen umfassend zu erfassen, und andererseits Empfehlungen für die Waldbewirtschaftung auszuarbeiten.

Das Bafu bewilligte für die 42 For­schungsprojekte rund 11 Mio. Fr.; die b­e­teiligten Forschungsinstitute steuerten weitere Eigenmittel bei. Allen Forschungsprojekten liegt das Kli­masze­nario A1B zugrunde. Dieses mittlere Szenario wird für Klimafolgen­abschätzungen oft verwendet. Um den Fächer aufzuspannen, wurden drei regionale Klimamodelle mit unterschiedlicher ­Klimaentwicklung gewählt. Auf dieser Basis modellierten die Wissenschaftler für die Schweiz, räumlich hochauf­gelöst, die Klimaänderungen bis 2100. Bei der Temperaturentwicklung zeigt sich ab 2015 und vor allem ab 2030 eine deutliche Erwärmung. Bei den Niederschlägen sind die Unterschiede der Modelle relativ gross. Ab Mitte des ­21. Jahrhunderts dürften vor allem die Niederschläge im Sommer abnehmen.