2019 Neher, Barbara: Simulationsstudie zur Entwicklung des Waldes im Nordschwarzwalds

Mithilfe des prozess-basierten Computer-Modells WoodPaM (Wooded-Pasture Model) werden mögliche, zukünftige Entwicklungen des Waldes im Nordschwarzwald simuliert. Dabei werden insbesondere die Faktoren Klimawandel, Windwurf, Borkenkäfer und Wildtierdichte und der klimatische Einfluss unterschiedlicher Hangexpositionen untersucht. Dafür wird eine Landschaft mit charakteristischen Eigenschaften des Nordschwarzwalds und der als Bezugs-fläche dienende Karwand des Bannwalds „Wilder See“ simuliert. Als Klimawandelszenario wird das moderat-warme und feuchte RCP45run2 verwendet.
In unterschiedlichen Modell-Spinups wird die hypothetische historische Entwicklung der Land-schaft vom Jahr 1000 bis zum Jahr 2014 simuliert. Dabei werden die Faktoren Störung durch Windwurf und/oder Borkenkäfer, sowie eine störungsfreie Entwicklung simuliert, um den Ein-fluss dieser Faktoren auf die Waldentwicklung nachzuvollziehen. In allen Spinup-Variationen entsteht ein großteils geschlossener Wald. Die durch Störungen und Herbivorie entstandenen lichten Stellen befinden sich überwiegend im Gipfelbereich. Die Baumartenverteilungen un-terscheiden sich je nach Präsenz der natürlichen Störungen. Im Spinup mit „Windwurf“ und heutiger Rotwilddichte jedoch unter Ausschluss des Borkenkäfers, das der Realität des ehemals forstlich genutzten Waldes von den Spinup-Varianten am nächsten ist, dominiert die Fichte die Gipfelregion und die Oberhänge. Die Buche dominiert die Unterhänge mit nur etwas Tanne eingestreut, da die Tanne durch den Windwurf deutlich in ihrer Konkurrenzkraft geschwächt wird. Der geschlossene Wald und die Dominanz der Fichte stimmen mit der Realität überein. Ebenso der Anteil der Tanne, der nur leicht höher als tatsächlich vorhanden ist. Dagegen ist die Buche deutlich zu stark vertreten. Dies ist durch die forstliche Nutzungsge-schichte zu erklären, die in WoodPaM nicht simuliert wurde.
In den Zukunftsszenarien mit Klimawandeleinflüssen (2014 - 2300) wurde die Rotwilddichte schrittweise erhöht, um die Reduzierung der Bejagung im Nationalpark und die dadurch zu-nehmende Wilddichte zu simulieren. Bis zur Mitte dieses Jahrhunderts entwickeln sich diese Szenarien trotz unterschiedlicher Tierdichten ähnlich, da bis dahin durch den Klimawandel for-cierte Borkenkäferkalamitäten die Entwicklung prägen, hinter der die unterschiedlichen Rot-wildeffekte zurücktreten. Langfristig sind Waldlichtungen immer im Gipfelbereich vorzufinden und nehmen an Größe mit den simulierten Rotwilddichten zu. Auch die Baumarten treten an den gleichen Höhenlagen in der Landschaft auf. Unterschiedlich sind hierbei allerdings die Mengenanteile der Baumarten. Gemeinsam ist aber allen zukünftigen Entwicklungen unter Prozessschutzbedingungen (Ausschluss des Borkenkäfers und reduzierte Bejagung), dass die Buche die gesamte bewaldete Fläche dominiert, weil der ehemals großflächige Fichtenwald vom Borkenkäfer zerstört wird. Außerdem gewinnt der Bergahorn durch die höhere Störungs-intensität an Konkurrenzkraft und tritt an den Übergängen zwischen Wald und Offenland in allen Szenarien in ähnlichen Anteilen auf. Aufgrund des Verbissdrucks konzentrieren sich die Fichten ebenfalls im Übergangsbereich zwischen Offenland und Wald. Die Tanne breitet sich nicht im Umfang wie die Buche aus. Ihr konkurrenzkräftigster Bereich hat sich jedoch aufgrund des Klimawandels etwas weiter hangaufwärts verschoben.
Zusammenfassend zeigen die Simulationen, dass die Baumartenzonation sich hangaufwärts verschiebt, wodurch die Fichte an Mengenanteil verliert und Tanne und Buche gewinnen. Die Borkenkäferaktivitäten beschleunigen diese Entwicklung deutlich. Im heutigen Hochlagenfich-tenwald unter Prozessschutzbedingungen können die Rothirsche durch Borkenkäferbefall ent-standene Lichtungen für Jahrzehnte offenhalten, bevor sich diese durch Sukzession hin zum klimawandelbedingten Buchenwald wieder schließen. Langfristig stellt sich auch in den Hoch-lagen Buchenwaldklima ein.
Im zum Vergleich dienenden „Forstszenario“, in dem nur Windwurf als Störung zugelassen und der Borkenkäfer ausgeschlossen wurde, findet die gleiche Entwicklung statt, jedoch deutlich langsamer aufgrund des Fehlen des Borkenkäfers.