Fürst, Christine

Makeschin, Franz

Pietzsch, Katrin

German

Hochschulschriftenserver - Universität Frankfurt am Main

5 Waldökologie, Landschaftsforschung und Naturschutz 8 (2009)AFSVDer Blick in die Zukunft gelingt zuweilen erst über einen Um-weg  in  die  Vergangenheit.  Wie  reagieren  die  Wälder  auf Wasserknappheit und höhere Temperaturen, wie entwickeln sich Waldstandorte unter veränderten Umweltbedingungen, spielen ehemalige Emissionen heute noch eine Rolle?  Kön-nen Wälder morgen noch das leisten, was wir heute als so selbstverständlich  betrachten?  Die  Antworten  auf  solche Fragestellungen sind zumeist nicht eindeutig. Lassen doch verschiedene Szenarien gerade mit Blick auf den Klimawan-del  auch  unterschiedliche  Entwicklungswege  offen.  Doch wie Wälder in der Vergangenheit auf teils drastische Verän-derungen  ihrer  Umwelt  reagiert  haben,  was  dies  für  die Holzproduktion und die Standortsnachhaltigkeit bedeutete, das ist messbar, hilft Prozesse zu verstehen und damit auch den Rahmen einzugrenzen, innerhalb dessen ein so kom-plexes Ökosystem wie der Wald reagieren kann. Im  Projektverbund  ENFORCHANGE  sind  die  Spuren  der Vergangenheit bis in die Gegenwart verfolgt worden. Von 2005–2009 konnte der Verbund als einer von 27 Verbund-vorhaben im Programmschwerpunkt „Nachhaltige Waldwirt-schaft“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung anhand der Modellregionen „Dübener Heide (Leipzig-Halle-Bitterfeld)“ und „Oberlausitz“  Modelle und Instrumente ent-wickeln,  die  es  erlauben,  waldbauliche  und  ökonomische Entscheidungen besser abzusichern und gleichzeitig dem Transfergedanken besser Rechnung zu tragen. Vom Boden über den Waldbestand bis hin zum Waldnutzer sind Entwick-lungstendenzen und Nutzungsansprüche in einer Welt im Wandel betrachtet und abgeglichen worden. Die Ergebnisse aus dem Forschungsverbund sind Gegenstand des vorlie-genden Bandes.Die Dübener Heide als regionaler Forschungsschwerpunkt des  Verbundvorhabens  ENFORCHANGE  präsentiert  sich heute als grünes Paradies vor den Toren Leipzigs. Sie ist eines  der  wichtigsten  Naherholungsgebiete  für  die  Groß-stadt. Es ist schwer vorstellbar, dass das Waldgebiet noch vor rund 20 Jahren einer völlig anderen Dynamik unterwor-fen war. Mehr als ein Jahrhundert hindurch wurden die Wäl-der in der Dübener Heide durch extrem hohe Stoffeinträge beeinflusst. Quelle der Immissionen war einer der wichtig-sten mitteldeutschen Industriestandorte, das Industriedreieck Leipzig-Halle-Bitterfeld. Diese Region galt für eine lange Zeit als eine der am stärksten verschmutzten Regionen Deutsch-lands, geprägt durch große Braunkohlekraftwerke und eines der größten Chemiekombinate in den Neuen Ländern. Mehr als 18 Mio.t Flugasche und 12 Mio.t Schwefeleinträge sowie viele weitere Immissionen des Chemiekombinats Bitterfeld hinterließen langfristige Spuren in der Dübener Heide, die sich bis heute in überprägten Standortseigenschaften und einer dadurch in ihrer Dynamik veränderten Waldentwicklung niederschlagen. Eine ähnliche und noch weiter in die Gegen-wart reichende Überprägung hat die Oberlausitz erfahren, mit teils noch extremeren, aber räumlich enger umgrenzten Einträgen aus Deutschland, Tschechien und Polen. Seit den 1960er Jahren bis heute und insbesondere seit den 1990er Jahren hat sich die Umwelt für Wälder wie in der Dübener  Heide  deutlich  verändert.  Bodenchemische  und physikalische Weiser, aber auch der Wald selbst zeichnen diese Veränderung deutlich nach. Die pH-Werte in den Hu-musauflagen nahe der Kraftwerke in Bitterfeld und Zschor-newitz lagen zwischen 1960 und 1970 noch bei 7– 9, einem Wert,  der  zum  Vergleich  in  etwa  Meerwasser  oder  Seife entspricht. Der regionale Hintergrundwert bewegt hingegen im Bereich von etwa 3 – 4, also im Säurebereich von Haus-haltsessig. Schon in den 1980er Jahren gingen die pH-Werte zurück. Dies lag zum einen an der Einführung erster Rauch-filter in den Kraftwerken. Gleichzeitig stiegen allerdings die Schwefeleinträge aus der Kohleverbrennung sogar noch an. Sie wirken extrem versauernd auf die Waldstandorte und konnten nicht mehr durch die basische Flugasche abgepuf-fert werden. Nach 1990 fielen zwar sowohl die Ascheein-träge als auch die Schwefeleinträge weitestgehend weg, al-lerdings bewirken hohe Stickstoffimmissionen aus Verkehr   und  Landwirtschaft  eine  weitergehende  Rückversauerung der Waldböden. Heute erreichen die noch messbar beein-flussten Standorte nahe der ehemaligen Kraftwerke, z. B. in Burgkemnitz, pH-Werte von bis zu 5, sind also in etwa so sauer wie Kaffee oder Tee. Betrachtet man das Waldwachstum seit den 1960er Jahren, so wurde in dieser Zeit noch von deutlichen Wachstumsein-bußen  insbesondere  durch  Schwefeldioxid  ausgegangen. Diese waren umso höher, je näher man den Kraftwerken kam.  Allerdings  findet  sich  dieser  Effekt  schon  zwischen 1982 und 1988 nicht mehr. In dieser Zeit wurden bereits erste Rauchfilter  eingeführt  und  nur  der  großräumig  wirkende Schwefelausstoß  blieb  bestehen.  Über  noch  längere  Ver- gleichszeiträume  hinweg,  1940–1991  und  von  1975–1991 EditorialENFORCHANGE – Wälder von heute für die Umwelt von morgen EditorialChristine Fürst, Katrin Pietzsch, Franz MakeschinDer unermesslich reichen, stets sich erneuernden Natur gegenüber wird der Mensch, so weit er auch in der wissenschaftlichen Erkenntnis fortgeschritten sein mag, immer das sich wundernde Kind bleiben und muss sich stets auf neue Überraschungen gefasst machen.Max Planck (1858–1947)Waldökologie, Landschaftsforschung und Naturschutz Heft 8 Seite 5–7 0 Fig., 0 Tab. Tharandt, August 20096 Waldökologie, Landschaftsforschung und Naturschutz 8 (2009)AFSV Editorialzeigt  sich  sogar,  dass  zwischen  dem  Wachstum  der  Be-stände nahe der Kraftwerke und in maximaler Entfernung keinerlei  Unterschied  bestand:  Die  Immissionen  wirkten großräumig  gleichmäßig  wachstumsmindernd.  Nach  den 1990er Jahren, nach dem Ende der Depositionen also, zeigte sich ein erster Hoffnungsschimmer: Aus den Ergebnissen einer  der  ältesten  Dauerversuchsflächen  in  der  Dübener Heide, der von Danckelmann begründeten „Tornau 45“, ließ sich sogar nachweisen, dass ein mehr als 150-jähriger Kie-fernbestand  wieder  im  Höhenwachstum  zulegte  und  dies sogar bis heute mit zunehmender Tendenz.Begibt man sich auf eine Spurensuche entlang des ehemali-gen Immissionsgradienten von Zschornewitz nahe Bitterfeld nach Bad Schmiedeberg, so findet man in einer Entfernung von bis zu 8 km zu den alten Kraftwerksstandorten einen Bereich mit nach wie vor hoher Wirkungsintensität der ehe-maligen  Immissionen.  Hier  sind  die  Waldstandorte  noch durch eine hohe Basensättigung und erhöhte pH-Werte ge-kennzeichnet. Vor allem der wichtige Pflanzennährstoff Kal-zium ist noch immer deutlich besser verfügbar – die Vorräte liegen bis zu 10–20-fach höher als der regionaltypische Re-ferenzwert. Dies beeinflusst zum einen das Pflanzenwachs-tum, gleichzeitig aber auch die Artenausstattung. Noch heute wachsen dort beispielsweise Erdbeere und Perlgras unter Kiefernreinbeständen – sie sind Weiser für eine deutlich über das normale Niveau erhöhte Nährstoffversorgung. Eine üp-pige Naturverjüngung, die durch viele Edellaubholzarten mit hohen  Nährstoffansprüchen  wie  Bergahorn,  Esche  oder Linde geprägt ist, zeigt die Luxussituation ebenso deutlich an. Sie kann den Forschungsergebnissen  zufolge zumindest in der nächsten Waldgeneration in waldbauliche Konzepte eingebunden werden. In einer räumlichen Entfernung von bis zu 15 km findet sich ein  Übergangsbereich, der durch  nicht immer signifikante Unterschiede zu den regionaltypischen Hintergrundwerten gekennzeichnet ist. Hier liegen die pH- Werte noch über dem regionaltypischen Durchschnitt, nicht aber die Basensätti-gung.  Die  Bodenvegetation  zeichnet  hier  durch  eine  Mi-schung zwischen Zeigerarten für eine noch vor kurzem basi-schere und durch ein erhöhtes Nährstoffangebot geprägte Situation und wieder einwandernden Säurezeigern die dyna-mische Entwicklung des Waldes nach. In einer Entfernung von mehr als 15 km sind heute keinerlei bodenchemische Effekte der Immissionen nachweisbar. Hier finden sich die für die Dübener Heide typischen, eher armen Kiefernwälder mit Gräsern, Farnen und Moosen. Die hohen Einträge insbesondere an Flugasche beeinflus-sen nicht nur die bodenchemischen Eigenschaften – auch physikalische Eigenschaften vor allem die der Humusaufla-gen  wurden  verändert.  Die  Flugascheeinträge  bewirken, dass sich die Humusauflagen in bis zu 8 km Entfernung von den ehemaligen Kraftwerksstandorten noch heute quasi wie ein Mineralboden verhalten. Hier sind die Wasserleitfähig-keit, die Festsubstanzdichte und die Luftkapazität deutlich erhöht. Das heißt, dass beispielsweise Niederschlagswasser leichter eindringen kann – natürlicher Humus hat einen we-sentlich  höheren  Benetzungswiderstand.  Der  Anteil  des pflanzenverfügbaren Wassers im Humus hingegen ist redu-ziert, die Verdunstungsrate und die Versickerungsgeschwin-digkeiten sind gegenüber unbeeinflussten Humusauflagen sogar erhöht. Dadurch steht dem Wald zwar einerseits mehr Wasser  zur  Verfügung,  andererseits  eventuell  über  einen kürzeren Zeitraum im Jahresverlauf. Momentan überwiegen angesichts des sich verändernden regionalen Klimas aller-dings die Vorteile. Die Rahmenbedingungen für das Wald-wachstum und damit auch die Waldbewirtschaftung auf den noch messbar beeinflussten Standorten im Vergleich zu den nicht mehr messbar beeinflussten Standorten sind eher als günstiger  zu  bezeichnen.  Nährstoffe  und  Wasser  sind  in größerem Umfang verfügbar und eine heute schon reichere Artenausstattung und üppige Naturverjüngung aus Laubhöl-zern eröffnet einen deutlich größeren Handlungsspielraum. Allerdings machen es die veränderten chemischen und phy-sikalischen Eigenschaften der kraftwerksnahen Humusauf-lagen für Bäume im an und für sich eher nährstoffarmen und trockenen Tiefland attraktiv, sehr nahe an der Bodenoberflä-che oder sogar in den Humusauflagen zu wurzeln. Dort gibt es deutlich mehr Nährstoffe und Wasser – zumindest aktuell. Dadurch ergeben sich heterogene Effekte auf das Baum-wachstum und dessen zukünftige Entwicklung. Momentan sind deutlich erhöhte Zuwächse zu verzeichnen, während gleichzeitig neue Arten die Wälder besiedeln. Aus den eins-tigen Kiefernreinbeständen sind nahe der ehemaligen Kraft-werksstandorte Kiefernwälder mit einer üppigen Verjüngung aus Laubhölzern geworden. Edellaubhölzer wie Bergahorn und Linde verjüngen sich natürlich. Zieht man in Betracht, dass sich sowohl die Nährstoffsituation eher verschlechtern wird und gleichzeitig aktuelle Klimaprognosen eine Abnahme der regionalen Niederschläge um etwa ein Viertel des heuti-gen – ohnehin nicht sehr üppigen – Niederschlages vorher-sagen, dann entsteht aus diesem Trend ein beträchtliches Zukunftsrisiko für die heutigen Bestände. Sowohl die flache Durchwurzelung als auch die Etablierung von nicht wirklich an die ursprünglichen regionalen Ausgangsbedingungen an-gepassten Baumarten könnten in Zukunft Ausfälle einzelner Bäume aber auch ganzer Waldbestände provozieren. Dennoch muss das beschriebene Risiko nicht zwingend ein-treten. Prognosen zur regionalen Wirkung des globalen Kli-mawandels gehen zwar davon aus, dass in rund 100 Jahren in der Region ein Klima herrschen wird, wie es heute in Tou-louse zu finden ist. Rund 3,5 °C wärmer könnte es werden, gleichzeitig sind rund 100 mm weniger Niederschlag zu er-warten. Dieser Herausforderung kann sich der Wald aller-dings stellen. Strukturierte Mischbestände aus Kiefer und Buche oder Eiche haben einen günstigeren Wasserhaushalt als die heutigen einschichtigen Kiefernbestände. Sie sind in der Lage, bis zu 100 mm Wasserverbrauch „einzusparen“ und das Bestandesinnenklima so einzuregulieren, dass der prognostizierte  Temperaturanstieg  im  Sinne  des  Wortes nicht spürbar ist. Reich strukturierte Bestände sind gleichzei-tig deutlich besser in der Lage, flächigen Ausfällen oder auch der Entwicklung von Schadinsekten vorzubeugen.Die Gegenüberstellung möglicher Risiken und zukünftiger Potenziale zeigt eines: Wälder wie sie sich in der Dübener 7 Waldökologie, Landschaftsforschung und Naturschutz 8 (2009)AFSV EditorialHeide aber auch der Oberlausitz finden, sind dank ihrer in-tensiven Entwicklungsdynamik durchaus in der Lage, auch größere  Veränderungen  der  Umweltrahmenbedingungen auszugleichen. Sie können selbst langfristige Belastungen nicht nur überleben, sondern sogar teils zum Vorteil wen-den.  Aus  diesen  Ergebnissen  lassen  sich  Waldentwick-lungstypen für ableiten, die vor allem dem Anspruch gerecht werden, laufende Umweltprozesse besser in die mittel- und langfristigen Entscheidungen zu integrieren und dem Wirt-schafter  damit  ein  modernes  Planungsinstrument  an  die Hand geben. AutorenanschriftenChristine Fürst, Franz Makeschin Technische Universität Dresden Institut für Bodenkunde und Standortslehre, Pienner Straße 19, D-01737 TharandtTelefax +49-35203 383-1388Email   fuerst@forst.tu-dresden.deEmail   makeschin@t-online.de Katrin PietzschPiSolutionHauptstraße 12, D-04416 MarkkleebergTelefon + 49-341 3192-740 Telefax + 49-341 3192-739Email    kp@pisolution.de 

ENFORCHANGE – Wälder von heute für die Umwelt von morgen : Editorial

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