Regional-Scale Assessment of the Climatic Role of Forests Under Future Climate Conditions

Diseases & disorder

Effects of simulated forest cover change on projected climate change - a case study of Hungary

Climatic effects of forest cover change have been investigated for Hungary applying the regional climate model REMO. For the end of the 21st century (2071–2100) case st udies have been analyzed assuming maximal afforestation (forests co vering all vegetated area) and complete deforestation (forests replaced by grasslands) of t he country. For 2021–2025, the climatic influence o f the potential afforestation based on a detailed nat ional survey has been assessed. The simulation results indicate that maximal afforestation may red uce the projected climate change through cooler and moister conditions for the entire summer period . The magnitude of the simulated climate change mitigating effect of the forest cover increase diff ers among regions. The smallest climatic benefit wa s calculated in the southwestern region, in the area with the potentially strongest climate change. The strongest effects of maximal afforestation are expe cted in the northeastern part of the country. Here, half of the projected precipitation decrease could be relieved and the probability of summer droughts could be reduced. The potential afforestation has a very slight feedback on the regional climate compared to the maximal afforestation scenari

A klíma erdészeti célú előrevetítése

A fafajmegválasztás és az erdészeti célú döntéstámogatás megalapozásához az éghajlati tendenciák hosszútávú előrevetítése szükséges. Cikkünk célja a fafajok elterjedése, vitalitása, növekedése és szervesanyag-produkciója (növedéke) szempontjából meghatározó hónapok klimatikus viszonyaiban várható változás értékelése. A várható klíma becslése 12 regionális klímaszimuláció eredményeinek együttes elemzésével történt, az IPCC A1B kibocsátási forgatókönyvének feltételezésével. Az erdészeti klímakategóriákat az erdészeti szárazsági mutató (FAI) alapján definiáltuk és határoltuk le. Az aszályos évek gyakoriságát és 30 éves jövőbeli periódusokra becsült változását szintén a FAI segítségével határoztuk meg.A 21. századi klímaelőrebecslések alapján az átlaghőmérséklet emelkedése és a csapadékmennyiség csökkenése az erdészeti szempontból meghatározó időszakok közül a kritikus hónapokban (július-augusztus) a legnagyobb, de jelentős a fő növekedési periódusban (május-augusztus) is. A század közepére előrevetített klimatikus viszonyok mellett az olyan klímaadottságú területek, ahol a természetes előfordulású zárt erdők még eredményesen termeszthetők, nagymértékben csökkenhetnek, a jövedelmező gazdálkodásra kevésbé alkalmas erdőssztyep klímájú területek nagysága pedig jelentősen (a jelenlegi erdőterület több mint egyharmadára) növekedhet. Az eddigi erdőssztyep klímakategória területének fele (az ország területének több mint 10%-a) a mainál még melegebb és szárazabb (sztyep klímájú) lehet. Az átlagos klimatikus viszonyok változásával egyidejűleg az 1981-2010-es periódushoz képest 2021-2050-re az aszályos és a szélsőségesen aszályos évek száma megduplázódhat, mely az érzékeny fafajok mortalitásának kockázatát fokozza.A jövőbeli időszakokra várható klíma alapját képezi a projekt keretében kifejlesztett döntéstámogató rendszernek is, mely egy adott területre meghatározza az erdészeti klímakategóriát és ennek, valamint a többi termőhelyi tényezőnek alapján javasol célállományt

Modelling the potential distribution of three climate zonal tree species for present and future climate in Hungary = Három klímazonális fafaj hazai potenciális elterjedésének modellezése jelenlegi és jövőbeni klímában

The potential distribution and composition rate of beech, sessile oak and Turkey oak were investigated for present and future climates (2036–2065 and 2071–2100) in Hungary. Membership functions were defined using the current composition rate (percentage of cover in forest compartments) of the tree species and the long-term climate expressed by the Ellenberg quotient to model the present and future tree species distribution and composition rate. The simulation results using the regional climate model REMO showed significant decline of beech and sessile oak in Hungary during the 21st century. By the middle of the century only about 35% of the present beech and 75% of the sessile oak stands will remain above their current potential distribution limit. By the end of the century beech forests may almost disappear from Hungary and sessile oak will also be found only along the Southwest border and in higher mountain regions. On the contrary the present occurrences of Turkey oak will be almost entirely preserved during the century however its distribution area will shift to the current sessile oak habitats. | The potential distribution and composition rate of beech, sessile oak and Turkey oak were investigated for present and future climates (2036–2065 and 2071–2100) in Hungary. Membership functions were defined using the current composition rate (percentage of cover in forest compartments) of the tree species and the long-term climate expressed by the Ellenberg quotient to model the present and future tree species distribution and composition rate. The simulation results using the regional climate model REMO showed significant decline of beech and sessile oak in Hungary during the 21st century. By the middle of the century only about 35% of the present beech and 75% of the sessile oak stands will remain above their current potential distribution limit. By the end of the century beech forests may almost disappear from Hungary and sessile oak will also be found only along the Southwest border and in higher mountain regions. On the contrary the present occurrences of Turkey oak will be almost entirely preserved during the century however its distribution area will shift to the current sessile oak habitats

A „Járó-tábla” (avagy az egyes termőhelytípusokon alkalmazható célállományok és azok növekedésének) közelítése gépi tanulási módszerrel

Ebben a cikkben egy gépi tanulási eljárást kívánunk bemutatni, amely a Járó-féle egyes termőhelytípusokon alkalmazható célállományok és azok növekedésének adatait dolgozza fel. A módszer képes a meglévő adatok alapján célállomány és növekedést javasolni a klímaváltozás miatt kialakuló új termőhelytípus változatokra, és egy újonnan belépő erdészeti klímaosztályra is. Az eljárás lényege, hogy a Járó-tábla bejegyzéseit egy ötdimenziós térben helyezi el és távolság kernelek segítségével kiválogatja a közeli célállomány típusokat, valamint súlyozza azok növekedését. Ezáltal megadja egy kiválasztott termőhelytípus változatra, hogy mely célállományok valószínűsíthetők azon a területen és milyen növekedéssel jellemezhetők. Az eredmények megfelelő validálás után az Agrárklíma projekt döntéstámogató rendszerébe épülnek be

Feedback of forest distribution on the simulated climate of the metropolitan region of Hamburg

Regional climate change projections show a changing climate in the metropolitan region of Hamburg for the end of the century: The temperature could increase and the precipitation in summer could decrease. To cope with the probably longer lasting and hotter summer conditions in Europe there are different possible adaptation measures in land management practice, e.g. forest conversion. That means the conversion of mostly coniferous forest monocultures to deciduous and mixed forests. Mixed forests are generally more adaptable in comparison to conifer forests. They ensure an increased groundwater recharge because of less canopy interception and reduced transpiration outside the growing season. An interesting question is how forest conversion would feedback to the regional climate under different climate conditions. To explore climate feedbacks, REMO (regional climate model at the Max Planck Institute for Meteorology, Hamburg) is applied. To get a more realistic representation of the land surface, a current dataset from a digital basis landscape model of the Federal Agency for Cartography and Geodesy is used instead of the standard representation of the land surface in REMO. In some areas of the metropolitan region of Hamburg the updated land surface increases the forest fraction. Additionally, all coniferous forest types are converted into broadleaf forest types to study the maximum impact on the simulated near surface climate. This set-up is used for a climate simulation with REMO, forced by ERA-INTERIM reanalysis data for the period of 1990-2008. Selected climate variables are analyzed and the associated processes are investigated: The different forest distributions affect particularly the evapotranspiration and thus the water- and energy cycle of the soil and the lower atmosphere. Especially, the effects in the very hot and dry year 2003 and in the wet year 2002 are analyzed. To study the impacts of the forest distributions under different climate conditions, a second climate simulation is set up with REMO, forced by ECHAM5-MPIOM for the historical period 1970-2000 and for the future time periods 2035-2065 and 2070-2100 under A1B emissions. This allows analyzing the impact of a changed forest cover under different climate conditions. It gives a first estimation of climate sensitivity

A klíma erdészeti célú előrevetítése

A fafajmegválasztás és az erdészeti célú döntéstámogatás megalapozásához az éghajlati tendenciák hosszútávú előrevetítése szükséges. Cikkünk célja a fafajok elterjedése, vitalitása, növekedése és szervesanyag-produkciója (növedéke) szempontjából meghatározó hónapok klimatikus viszonyaiban várható változás értékelése. A várható klíma becslése 12 regionális klímaszimuláció eredményeinek együttes elemzésével történt, az IPCC A1B kibocsátási forgatókönyvének feltételezésével. Az erdészeti klímakategóriákat az erdészeti szárazsági mutató (FAI) alapján definiáltuk és határoltuk le. Az aszályos évek gyakoriságát és 30 éves jövőbeli periódusokra becsült változását szintén a FAI segítségével határoztuk meg.A 21. századi klímaelőrebecslések alapján az átlaghőmérséklet emelkedése és a csapadékmennyiség csökkenése az erdészeti szempontból meghatározó időszakok közül a kritikus hónapokban (július-augusztus) a legnagyobb, de jelentős a fő növekedési periódusban (május-augusztus) is. A század közepére előrevetített klimatikus viszonyok mellett az olyan klímaadottságú területek, ahol a természetes előfordulású zárt erdők még eredményesen termeszthetők, nagymértékben csökkenhetnek, a jövedelmező gazdálkodásra kevésbé alkalmas erdőssztyep klímájú területek nagysága pedig jelentősen (a jelenlegi erdőterület több mint egyharmadára) növekedhet. Az eddigi erdőssztyep klímakategória területének fele (az ország területének több mint 10%-a) a mainál még melegebb és szárazabb (sztyep klímájú) lehet. Az átlagos klimatikus viszonyok változásával egyidejűleg az 1981-2010-es periódushoz képest 2021-2050-re az aszályos és a szélsőségesen aszályos évek száma megduplázódhat, mely az érzékeny fafajok mortalitásának kockázatát fokozza.A jövőbeli időszakokra várható klíma alapját képezi a projekt keretében kifejlesztett döntéstámogató rendszernek is, mely egy adott területre meghatározza az erdészeti klímakategóriát és ennek, valamint a többi termőhelyi tényezőnek alapján javasol célállományt