Bestandesdynamik in Schweizer Waldreservaten: Eine Analyse anhand langfristiger Waldreservatsdaten und dynamischer Modelle

Die Wälder der Schweiz erfüllen neben der Holzproduktion weitere wichtige Funktionen: Sie sind wertvoller Erholungsraum, Wasserspeicher, Lebensraum für zahlreiche Tier- und Pflanzenarten, und insbesondere im Gebirge stellen sie oft einen wirksamen Schutz gegen Steinschlag, Erosion und Lawinen dar. Der Zustand der (Gebirgs-)wälder hat somit einen direkten Einfluss auf den Tou­rismus, das regionale Klima, die Biodiversität, die Forstwirtschaft, auf die Infrastruktur und auf das Muster von Siedlungen und Naturraum. Für Gebirgsländer wie die Schweiz ist es deshalb sehr wichtig, stabile Wälder zu besitzen.

Die ungünstigen Bestandes­strukturen und die stark abnehmende Nutzung des Waldes in den letzten 30-50 Jahren werden bei vielen Gebirgswäldern aber zu einer merklichen Verschlechte­rung ihres Schutzpotentials führen. Ausserdem sind sie den Auswirkungen der anthropogenen Klimaveränderung ausgesetzt. Die besondere Problematik liegt dabei in der Trägheit der Waldd­ynamik: Die ökologischen Verän­derun­gen laufen auf der Zeitskala von Jahrzehnten ab, die Aus­wir­kungen von heutigen Ein­flü­ssen stellen sich aber erst in 50-100 Jahren ein. Es ist daher sehr wichtig ab­zu­schätzen, welche Fol­gen Massnahmen, die heute getroffen werden, für die viel­fälti­gen Funktio­nen des zu­künf­tigen Waldes haben werden. Ein solides Verständnis der natür­lichen, langfristigen Wald­dynamik ist eine wichtige Voraus­set­zung dafür.

Im Verlauf des 20. Jahrhunderts hat die ETH Zürich in der ganzen Schweiz zahlreiche Waldre­ser­vate eingerichtet (bis heute 39 Reservate mit einer Gesamtfläche von 1018 ha), in welchen die na­türliche Waldentwicklung während bis zu 50 Jahren beobachtet und inventarisiert wurde. Die­se Daten sind bis heute noch nicht umfassend ausgewertet worden, stellen jedoch für die Untersuchung der natürlichen Walddynamik in Schweizer Wäldern einen einzigartigen Datensatz dar.

Das vorliegende Projekt setzt sich aus drei Teilen zusammen:
In einem ersten Analyseschritt werden die Daten ausgewählter Waldreservate verwendet, um die his­torische Bestandesentwicklung – nach Aufgabe der Bewirtschaftung – zu re­kon­stru­ieren und zu untersuchen. Das Verständnis der natürlichen populationsdynamischen Pro­zesse steht dabei im Vordergrund.

In einem zweiten Schritt werden die Erkenntnisse aus der Reservatsdaten-Analyse zur Verbesserung der Parametrisierung und der Modellfunktionen des Walddynamik- Modelles ForClim verwendet. Die gefundenen Muster sollen ins­besondere dazu die­nen, die artspezifischen Para­meter im Modell ForClim besser zu schät­zen, resp. die im Modell ent­haltenen funktionalen Ab­­hängigkeiten zu verbessern. Zur Validierung des Modelles werden simulierte Bestandesstrukturen mit empirischen Reservatsdaten verglichen (Reservate, welche im ersten Schritt nicht verwendet wurden).

Im letzten Schritt wird anhand verschiedener Klima- und Bewirtschaftungsszenarien die Entwicklung aus­ge­such­ter Schutz­wälder für das 21. Jahrhundert simuliert. Dabei soll insbesondere un­tersucht werden, welchen Einfluss ein sich änderndes Klima auf die Waldstruktur und Baumarten­zusam­men­set­zung hat. Inwiefern haben die klimabedingten Veränderungen der Waldstruktur einen Einfluss auf die Stabilität des Waldes? Ein Vergleich der simulierten Bestandesstrukturen mit den Minimalanforderungen für einen stabilen Schutzwald ermöglicht eine Abschätzung, ob diese Gebirgswälder auch in Zukunft ihre Schutzfunktion bezüglich Steinschlag, Lawinen oder Rutschungen wahrnehmen können.

Kontakt: Caroline Heiri.