KLIMZUG-NORD Projekt des Monats Juli 2012
Auswirkungen von Klimawandel und Waldbaustrategie auf das Grundwasserdargebot im Privatwald der niedersächsischen Ostheide
Von Hannaleena Pöhler, Bernd Schultze, Sybille Wendel, Steffen Rust, Jörg Scherzer
Die Verfügbarkeit von Boden- und Grundwasser in sensiblen Regionen wie der östlichen Lüneburger Heide („Ostheide") wird sich zukünftig drastisch verändern. Ursachen hierfür sind der Klimawandel, neue Waldbaustrategien und veränderte Wassernutzungsansprüche. Dies hat potenziell weitreichende Folgen sowohl für die Entwicklungsfähigkeit der Land- und Forstwirtschaft als auch der urbanen Ballungsräume. Die Böden der Region zeichnen sich überwiegend durch ein geringes Wasserspeichervermögen aus. In der Forstwirtschaft dominieren derzeit Kiefernforsten, in der Landwirtschaft spielt die Feldberegnung eine wichtige Rolle. Vor diesem Hintergrund sollten die möglichen Auswirkungen von Klimawandel und Waldbaustrategie auf den Wasserhaushalt am Beispiel von ca. 33.000 ha des Privatwaldes in der Schwerpunktregion Drawehn und angrenzenden Gebieten (Ostheide) flächendifferenziert analysiert und quantifiziert werden. Empfehlungen für die künftige Baumartenwahl waren zu erarbeiten.
Zur Untersuchung des Wasserhaushalts wurde das speziell für forsthydrologische Fragestellungen entwickelte prozessorientierte numerische Wasserhaushaltsmodell LWF-BROOK90 verwendet. Die zukünftige Veränderung des Klimas wurde als Ensemble von insgesamt 8 Klimaszenarien abgebildet, welche für unterschiedliche Intensitäten des zukünftigen Wirtschaftswachstums, der Globalisierung und des Umweltbewusstseins stehen. Die Waldbaustrategie wird sowohl durch Klima und Boden als auch durch ökonomische, ökologische und soziale Faktoren gesteuert: Das Flächenpotenzial in der Ostheide wurde für die einzelnen Waldbauvarianten auf Grundlage des sogenannten LÖWE-Programms (z.B. NLF 2004, 2011) des Landes Niedersachsen unter Berücksichtigung der Wasser- und Nährstoffsituation für unterschiedliche Waldentwicklungstypen ermittelt. Die ökonomischen, ökologischen und sozialen Aspekte wurden insgesamt als Leitlinien bei der Generierung von Waldbauszenarien mit den Bezeichnungen „Tradition" (100 % Kiefer), „Ertrag" (70 % Buche, 30 % Douglasie), „Ertrag+" (80 % Douglasie, 20 % Buche) und „Wasser" (70 % Eiche, 30 % Buche) berücksichtigt.
Das flächenmäßig höchste Waldumbaupotenzial konnte mit 71 % für den Umbau der derzeitigen Kiefernmonokulturen in einen douglasiendominierten Mischwald („Ertrag+") ermittelt werden. Die stärker laubholzorientierten Varianten „Ertrag" und „Wasser" mit ihren höheren Ansprüchen an Wasser und Nährstoffe hingegen weisen nach LÖWE ein Flächenpotenzial von lediglich 18 - 20 % auf.
Die Grundwasserneubildung der Waldbauvariante „Tradition" liegt im Referenzzeitraum (1971 - 2000) im Gebietsmittel bei ca. 89 mm/a (Abbildung 1). Der Mischwald aus Eiche und Buche (Waldbauvariante „Wasser") zeichnet sich im Vergleich dazu im Gebietsmittel durch eine um 26 mm/a höhere Grundwasserneubildung bei einem gegenüber „Tradition" nur leicht erhöhten Risiko für Trockenstress aus. Die Variante „Ertrag" weist ebenfalls relativ hohe Wasserspenden auf, zeigt sich aber etwas anfälliger für Bodentrocknis. Die im Hinblick auf die Grundwasserneubildung ungünstigsten Ergebnisse ergeben sich bei der Variante „Ertrag+" (dominierende Douglasie): Sie zeichnet sich durch eine geringere Grundwasserneubildung als die drei anderen Varianten aus bei einer gleichzeitig leicht erhöhten Bodentrocknis.
Abbildung 1: Wasserhaushalt für die vier Waldbauvarianten. Bezugszeitraum: 1971 - 2000. Umbau gemäß Flächenpotenzial (Gebietsmittel).
Die für die Ostheide bis zum Ende des Jahrhunderts zu erwartende Temperaturzunahme liegt im Bereich von +1,8 °C bis +2,9 °C. Beim Niederschlag ist im Jahresmittel einer Erhöhung zwischen 0 und 8 % zu rechnen, wobei es im Winter in allen Szenarien feuchter und im Sommer überwiegend deutlich trockener wird. Hierdurch steigt in der Vegetationsperiode zukünftig das Risiko für Trockenstress.
Bei unverändertem Waldbau („Tradition") würde sich die Veränderung der Grundwasserneubildung Ende des Jahrhunderts je nach Klimaszenario in einer Spannweite von - 15 % und + 49 % bewegen (nicht dargestellt). Bei einem Waldumbau der nach LÖWE geeigneten Standorte in einen Eichen-Buchen-Mischbestand („Wasser") ist gegenüber der Kiefer ein zusätzlicher benefit der Grundwasserneubildung von 15 bis 29 mm/a zu erwarten (Tabelle 1, Abbildung 2). Die ungünstigsten Ergebnisse hinsichtlich der zukünftigen Grundwasserneubildung zeigt der Douglasien-Buchen-Mischwald.
Tabelle 1: Veränderung der Grundwasserneubildung (mm/a) im Projektgebiet durch Waldumbau in Abhängigkeit vom Klimaszenario. Gebietsmittel. Bezug: Waldbauvariante „Tradition", Zeithorizont: 2071-2100
Es ist davon auszugehen, dass sich auch jenseits der im LÖWE-Programm festgelegten Kriterien Flächen für den Umbau in eine der drei genannten Waldbauvarianten eignen. Daher werden aktuell ergänzende Studien zu dieser Fragestellung durchgeführt.
Literatur:
Niedersächsische Landesforsten (NLF) (2004): Langfristiges ökologische Waldentwicklung. Richtlinie zur Baumartenwahl. Aus dem Walde - Schriftenreihe Waldentwicklung Niedersachsen, Heft 54
Niedersächsische Landesforsten (NLF) (2011): 20 Jahre langfristige ökologische Waldentwicklung - Das LÖWE-Programm.
Kontakt:
Elisabeth Schulz
Fachgruppe 2: Nachhaltige Landnutzung, Ländliche Entwicklung
Landwirtschaftskammer Niedersachsen
Bezirksstelle Uelzen
elisabeth.schulz@lwk-niedersachsen.de
