Forschungsprogramm

Vorbemerkung

Aufgrund des russischen Angriffskriegs gegen die Ukraine und die Suspendierung unseres russischen Projektpartners entsprechend der Vorgaben der Geldgeberin mussten wir unseren Projektplan anpassen. Diese Seite gibt den genehmigten Stand ab Sommer 2022 wider.
Die ursprünglich geplante und genehmigte Version ist hier zu finden.
Stand: 17.08.2022

Ziele

Das übergeordnete Projektziele ist eine konsistente Abschätzung der zukünftigen Rolle der Fichte in den Modellregionen. Um dieses Ziel zu erreichen stellen wir folgende Hypothesen in den Raum:

  1. die aktuelle Entwicklung an Wachstum, Produktivität, Mortalität und Verjüngung in der Fichte (Picea abies) in der Westukraine und Südwestdeutschland indizieren eine nicht-nachhaltige Entwicklung.
  2. angepasste Waldbehandlung kann helfen Fichten-Wälder zu stabilisieren, sodass diese auch weiterhin einen Beitrag zur Anpassung und Mitigation gegen den Klimwandel beitragen können

Der dazu ausgearbeitete Forschungs- und Arbeitsplan orientiert sich an drei Datensträngen: Waldinventurdaten, Waldwachstumsdaten, and Fernerkundungsdaten (vgl. Abbildung oben). Diese drei Datenherkünfte werden zur Nutzung im Waldwachsstumssimulator EFISCEN mit einander verbunden und kombiniert. EFISCEN ist ein am European Forest Institute (EFI) entwickelter Waldwachstumssimulator.

Arbeitspakete (WP)

Das Projekt ist thematisch in verschiedene Arbeitspakete aufgeteilt. Neben der Administration (WP 0), werden die Aufgaben innerhalb von sieben Arbeitspakten mit verschiedenen Schwerpunkten und Verantwortlichkeiten bearbeitet.

WP 1: Forstinventurdaten (abgeschlossen Januar 2022)

Erfassung und Erhebung von Inventurdaten zu Fichtenwäldern in den gemeinsam definierten Untersuchungsregionen der Westukraine (Lviv, Ivano-Frankivs’k, Chernivtsi, Sakarpatska), Nordwestrusslands (Leningrad, Novgorod, Pskov) und Südwestdeutschlands (Baden-Württemberg). Darunter fallen Informationen zu Fläche, Vorrat, Produktivität, Verteilung dieser Daten nach Altersklassen (z.B., jung, mittel, alt, hiebsreif and überaltert), Zuwachs (Gesamtzuwachs, mittlerer Zuwachs), Hiebssatz und realisierter Einschlag und ebenso Informationen zur Mortalität. Datenquellen werden hauptsächlich die offiziellen Forststatistiken sein um ein hohe Maß an Datenqualität und -herkunft sichern zu können. Diese Daten werden die Basis für die Waldwachstumsmodellierung und -projektion der Fichtenwälder mit EFISCEN sein.

Dieses Arbeitspaket wurde im Januar 2022 abgeschlossen; einen gemeinsamen Bericht gibt es aufgrund der Suspendierung von SPSFTU nicht. Eine kurze Zusammenfassung der Ergebnisse gibt es im Jahresbericht 2021 .

Kontakt: ALU

WP 2: Waldwachstumsdaten

Das Arbeitspaket 2 verantwortet die Auswahl von Probeflächen zur Gewinnung von Bohrkernen für die Zuwachsbestimmung. Es erfolgt eine Differenzierung nach Altersklassen (< 40 Jahre, 41 - 80 Jahre, mehr als 80 Jahre), Höhenlage, Geländeneigung, Bestandestypen sowie geographischem Großraum innerhalb der Modellregionen der Westukraine. Zuwachsbohrkerne werden an Probebäumen entnommen und in den jeweiligen Instituten werden die Jahrringbreiten abgeleitet.

Für den Raum Südwestdeutschland werden bestehende Daten genutzt, die an verschiedenen Standorten im Schwarzwald entlang eines Höhengradienten genommen wurden.

Es folgen Qualitätsprüfungen und eine Datierung entsprechend der Regeln und Prinzipien, die in dendroökologischen sowie Zuwachs- und Ertragsstudien angewandt werden.

Kontakt: UNFU

WP 3: Satellitendaten

In diesem Arbeitspaket werden Satellitendaten verschiedener Sensoren (Landsat und Sentinel-2) für die beiden Untersuchungsgebiete Westukraine und Südwestdeutschland akquiriert. Es werden alle verfügbaren Daten (Landsat ab ca. 1980, Sentinel-2 ab 2015) ohne Wolkenbedeckung (kleiner 10%) genutzt und harmonisiert. Aus diesen Daten wird der NDVI abgeleitet um Zusammenhänge zu den Wachstumsdaten zu analysieren. Für alle Modellregionen wird die Dynamik der Waldbedeckung (Nadelholz) in 5-Jahres-Schritten prognostiziert.

Als Ergebnis steht eine Zeitreihe des NDVI und eine Prognose zur Waldbedeckung.

Kontakt: UNFU

WP 4: GIS-Daten

Zweck des Arbeitspakets ist die Kombination der Ergebnisse aus WP2 und WP3 mit weiteren Daten zu Gelände, Boden und Klima der beiden Modellregionen Westukraine und Südwestdeutschland. Die Wachstumsverläufe aus WP2 und die NDVI-Daten aus WP3 sowie gesammelte Umweltdaten werden für die Entwicklung eines statistischen Modells zur Vorhersage der zukünftigen Zuwächse der Fichte verwendet.
Das Modell wird für die Projektion der Waldentwicklung für eine Reihe von zukünftigen Klimaszenarien verwendet, die zwischen den Partnern vereinbart werden.

Kontakt: UNFU

WP 5: Waldwachstumssimulation

Das Waldwachstumsmodell EFISCEN wurde bisher noch nicht genutzt um die Waldentwicklung und das Holzaufkommen in Baden-Württemberg auf Basis der Bundeswaldinventurdaten (BWI) auszuwerten. In diesem Arbeitspakt werden die aktuellsten Inventurdaten für diesen Zweck genutzt (Stand: 2021). Auch die in vorherigen Arbeitspaketen zusammengestellten Basisdaten für die Westukraine werden für diesen Zweck aufbereitet und mit EFISCEN untersucht. Als wesentlicher Schritt werden aus den gewonnenen Daten der anderen Arbeitspakete (insbesondere AP 2) Wachstumsfunktionen für die Fichte angepasst und in EFISCEN eingebaut. Daneben werden gemeinsame Szenarios für EFISCEN entworfen. Die EFISCEN-Ergebnisse für Baden-Württemberg werden mit den Prognosen des WEHAM-Modells verglichen, die standardmäßig zur Auswertung und Prognose der BWI-Daten genutzt werden.

Die Ergebnisse für die beiden Regionen werden gemeinsam analysiert und interpretiert.

Kontakt: FVA BW

WP 6: Synthese

Aus Basis der Ergebnisse der Simulationsstudien werden die Konsequenzen der verschiedenen Szenarien auf die Ökosystemdienstleistungen der Wälder untersucht und diskutiert. Es werden publizierte Zusammenhänge zwischen strukturellen Ökosysteminformationen (welche das Ergebnis der Modellierung darstellen) und Ökosystemdienstleistungen genutzt um eine zusammenfassende Bewertung vornehmen zu können.

Als Ergebnis steht ein Bericht, der alle wesentlichen methodischen Schritte und inhaltlichen Ergebnisse die zu der erzielten Bewertung geführt haben, darstellen.

Kontakt: ALU

WP 7: Ergebnisverwertung

Die geplanten Aktivitäten zur Ergebnisverwertung zielen auf einen Transfer des neu generierten Wissenstands zur Unterstützung der Entscheidungsträger:innen auf verschiedenen Handlungsebenen der Raumnutzungsplanung.

Dies soll erreicht werden durch die aktive Einbindung verschiedener Akteure bei der Weitergabe und Verbreitung der Projektergebnisse:

  1. Vorbereitung von wissenschaftlichem Material und Publikationen auf Basis der Daten und Ideen, die während der Projektlaufzeit generiert wurden.
  2. Erarbeitung von Unterrichtsmaterial für Studenten auf Bachelor-, Master- und PhD-Niveau, wie zum Beispiel thematische Einheiten für Module zur nachhaltigen Forstwirtschaft.
  3. Nutzung der Projektergebnisse zur Aktualisierung von Unterrichtsinhalten in Ausbildungsinstitutionen.
  4. Darstellung der Projektergebnisse auf Konferenzen, in Seminare, Workshops, Summer Schools u.ä., aber auch in Massenmedien und für interessierte Zielgruppen wie Forstämter, Revierleitende, Repräsentanten des Forstsektors, NGOs des Naturschutzes und weitere.
  5. durch die (Weiter)Entwicklung dieser Projektwebseite und thematischen Broschüren.

Kontakt: UNFU