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Wälder sind grundsätzlich ständig im Wandel. Es wird vermutet, dass der Klimawandel einen zunehmenden Einfluss auf diese Veränderungsprozesse hat. Die WSL hat gemeinsam mit dem BAFU untersucht, wie sich Gebirgswälder in den letzten Jahrzehnten und unter dem Einfluss des Klimawandels verändert haben, welche zukünftige Veränderungen zu erwarten sind und welche Rückkoppelungen sich dadurch auf das Klima ergeben.
Dabei arbeiteten die Wissenschaftler einerseits mit bestehenden Daten des Schweizerischen Landesforstinventars LFI und der Arealstatistik. Andererseits untersuchten sie in verschiedenen Wäldern die laufenden Prozesse und arbeiteten mit Zukunftsszenarien.
Die Untersuchungen zeigen: Die Gebirgswälder dehnten sich in den letzten 30 Jahren massiv aus und verdichteten sich, insbesondere in steileren Gebieten. Zudem kann eine langsame Verschiebung der Artzusammensetzung beobachtet werden: Baumarten wie Fichte und Lärche verstärken ihre Präsenz in höheren Lagen und werden in tieferen Lagen durch wärmeliebendere Arten stärker konkurrenziert. Die Wissenschaftler vermuten, dass der Klimawandel diese Veränderungen mitverursachte: Höhere Temperaturen und Trockenheit beschleunigen bzw. verlangsamen das Wachstum der Bäume. Zusätzlich beeinflussen sie die Bäume auch indirekt, indem sie die Mächtigkeit der Schneedecke und die Schneebedeckungsdauer verkürzen. Die Muster der zurzeit ablaufenden Waldveränderungen werden allerdings nicht nur durch das Klima, sondern insbesondere auch durch die Nutzungs- und Störungsgeschichte von Wäldern sowie durch verschiedene Standortsfaktoren beeinflusst. Es kann deshalb nicht eindeutig bestimmt werden, wie gross der Anteil des Klimaeinflusses an diesen Waldveränderungen ist.
Auf den ersten Blick ist die Ausdehnung und Wachstumszunahme der Wälder in höheren Lagen vorteilhaft, da dadurch die Fläche an schutzwirksamem Wald zunimmt. Ausserdem entstehen in dichten Wäldern weniger Lawinen als in offenen Beständen. Tatsächlich verbesserte sich in höheren Gebirgslagen die Schutzwirksamkeit vieler Wälder – wenn auch nicht immer dort, wo es am wertvollsten wäre. Die höhere Baumdichte birgt aber auch Risiken: Dichtere Wälder sind eher anfälliger auf Waldbrände, Borkenkäferbefall, Windwurf und Schneebruch. Zudem benötigen sie vielerorts wegen fehlender Verjüngung länger, bis ihre Schutzwirkung nach einer Störung wieder gewährleistet ist.
Wird der Wald von einer Störung grossflächig beschädigt, nimmt seine Schutzwirkung gegen Lawinen massiv ab. Besonders im Schutzwald müssen die zurzeit ablaufenden Veränderungen deshalb kritisch beobachtet werden und erfordern entsprechende Gegenmassnahmen. Dies umso mehr, da die erhöhten Temperaturen und die häufigeren Dürreperioden in Zukunft Waldbrände und Borkenkäferbefälle zusätzlich fördern dürften.
Ob in einem Wald Lawinen entstehen, hängt stark vom Wetter ab. Gemäss einer Analyse von 189 im Wald angerissenen Lawinen gibt es zwei typische Wettersituationen, bei denen in Wäldern vermehrt Lawinen auftreten: Wenn es innerhalb von drei Tagen mehr als 50 cm schneit, stark windet und anhaltend kalt ist, können Neuschnee-Waldlawinen vorkommen. Wenn im Wald eine genügend mächtige Schneedecke liegt, die Temperaturen ansteigen und die Schneedecke dadurch geschwächt wird, können Altschnee-Waldlawinen entstehen. Seit 1971, d. h. seit genügend zuverlässige Messdaten existieren, sind diese beiden typischen Situationen für Waldlawinen seltener geworden. Weil sich die Schneeverhältnisse von Jahr zu Jahr stark unterscheiden, wird es auch in Zukunft Wettersituationen geben, bei denen Lawinen im Wald anreissen können.
Der Wald reflektiert das Sonnenlicht schlechter als unbewaldete Flächen, vor allem wenn Schnee liegt. Dadurch wird der Erde über eine bewaldete Fläche mehr Energie zugeführt als über eine unbewaldete Fläche. Bisher war nicht klar, wie gross dieser „erwärmende“ Effekt im Verhältnis zum „kühlenden“ Effekt ist, der dadurch entsteht, dass die Bäume klimaerwärmendes Kohlendioxid (CO2) in Sauerstoff (O2) umwandeln und damit mehr Wärmestrahlung die Erde verlassen kann. Neueste Untersuchungen für den Schweizer Alpenraum ergaben: In Berggebieten oberhalb 1200 m ist der „erwärmende“ Effekt langfristig von grosser Bedeutung und reduziert den „kühlenden“ Effekt um mehr als 60%. Der positive Effekt der Waldausdehnung auf das Klima fällt damit deutlich geringer aus als erwartet.
Das Forschungsprojekt zeigt, dass die Zusammenhänge zwischen Klimawandel und Lawinenschutzwäldern äusserst komplex sind: Wenn sich der Wald weiter ausdehnt und verdichtet, schützt er zwar kurzfristig besser gegen Lawinen und Steinschlag. Ohne Schutzwaldpflege, welche der Verdichtung entgegenwirkt, wird er aber auch anfälliger gegen Feuer, Borkenkäfer und Wind. Veränderte Wetterbedingungen werden in Zukunft das Risiko für Waldbrände und Borkenkäferbefälle wahrscheinlich erhöhen, dafür aber werden seltener Wetterlagen entstehen, die Waldlawinen fördern. Um diese komplexen Wechselwirkungen besser zu verstehen, sind weiterführende Forschungsarbeiten nötig.