Berücksichtigung der strukturellen Unsicherheit in Waldmodellen: Baumdemographie und Störungen
Modelle der Walddynamik sind wichtige Instrumente zur Beurteilung der Zukunft der Wälder und ihres Nutzens für die Gesellschaft. Diese Modelle haben sich zu komplexen Strukturen entwickelt, die eine Vielzahl von ökologischen Prozessen auf verschiedenen Massstabsebenen umfassen. Die zugrunde liegenden Annahmen und das daraus resultierende Verhalten sind oft chwer zu verstehen. Jeder der einzelnen ökologischen Prozesse kann auf unterschiedliche Weise formuliert werden, was oft die begrenzte Datenverfügbarkeit, das aktuelle Wissen oder den Zweck des Modells selbst widerspiegelt. Doch die Entscheidung, für jeden Prozess eine spezifische Formulierung zu verwenden, ignoriert die Unsicherheit, die sich aus dieser Wahl ergibt. Darüber hinaus ist es in einer so komplexen Modellstruktur schwierig, die verschiedenen Annahmen oder das allgemeine Modellverhalten auf die Formulierung spezifischer ökologischer Prozesse zurückzuführen. Diese Probleme führen zu Unsicherheiten im Modellverhalten, die bisher weitgehend ignoriert worden sind.
Im vorliegenden Teilprojekt geht es darum, die strukturelle Unsicherheit eines Modells auf Landschaftsebene (LandClim) abzuschätzen und zu quantifizieren, damit die Unsicherheit reduziert und das Modell für zukünftige Projektionen zuverlässig genutzt werden kann. Wir beschränken uns auf Prozesse auf der Landschaftsebene wie z.B. Störungen durch Borkenkäfer. Die Modellierung großräumiger Störungen und insbesondere die Bewertung von Störungsmodellen ist eine spezielle Herausforderung, u.a. weil es keine hinreichenden Kenntnisse über die Störungsgeschichte einer Landschaft und damit über die wesentlichen Charakteristika der zugehörigen Störungsregime gibt. Infolgedessen enthalten die meisten Störungsmodelle qualitativ "vernünftige", aber quantitativ unsichere Zusammenhänge.
In früheren Arbeiten von Temperli et al. (externe Seite2013[1] und externe Seite2015[2]) wurde ein mehrskaliges Modell des Borkenkäferbefalls entwickelt. Es ermöglichte neue Erkenntnisse über die grossräumigen, langfristigen Auswirkungen von Borkenkäfern auf Gebirgswaldökosysteme. Es ist jedoch nicht bekannt, inwieweit sich die Projektionen dieses Modells ändern würden, wenn die Form der Abhängigkeiten anders angenommen würde, und wie die möglichen kompensatorischen oder Kaskaden-Effekte einzelner und mehrerer Strukturveränderungen aussehen würden. Daher konzentrieren sich unsere Analysen zunächst auf die unsichersten Beziehungen innerhalb des Borkenkäfer-Submoduls von LandClim.
Finanzierung
Das Projekt wird vom Schweizerischen Nationalfonds (SNF) finanziert.
Stand des Projekts
Das Projekt läuft von Juli 2020 bis Juni 2024.
Kontakt
Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an Olalla Díaz-Yáñez oder Harald Bugmann.
Literaturhinweise
[1] Temperli, C., Bugmann, H., Elkin, C. (2013). Cross-scale interactions among bark beetles, climate change, and wind disturbances: a landscape modeling approach Ecological Monographs 83(3), 383-402. externe Seitehttps://dx.doi.org/10.1890/12-1503.1
[2] Temperli, C., Veblen, T., Hart, S., Kulakowski, D., Tepley, A. (2015). Interactions among spruce beetle disturbance, climate change and forest dynamics captured by a forest landscape model Ecosphere 6(11), art231. externe Seitehttps://dx.doi.org/10.1890/es15-00394.1