Entwicklung eines regionalen, szenariobasierten Wachstumsmodells für Kiefern- und Traubeneichenbestände der Lausitzer Bergbaufolgelandschaft als Entscheidungsgrundlage einer zukunftsfähigen Baumartenwahl und Bestandesbehandlung

Kippenwälder nehmen im Lausitzer Braunkohlenrevier mit 35.000 ha etwa 60 % der Rekultivierungsfläche ein. Dabei folgt die Aufforstungsplanung den bewährten Grundsätzen eines standortgemäßen, ökologisch begründeten Waldbaus. Es bestehen jedoch zunehmend Unwägbarkeiten hinsichtlich der Baumartenanpassung an klimatische Randbedingungen und Extremereignisse. So wird der Landschaftsraum in besonderem Maße von künftigen Klimaveränderungen betroffen sein. Bis zum Jahr 2050 wird ein Rückgang des mittleren Jahresniederschlages von derzeit 500 bis 650 mm auf unter 450 mm prognostiziert. Auf vielen Standorten limitiert bereits heute eine sehr niedrige pflanzenverfügbare Wasserspeicherung das Waldwachstum, Kippenwälder gelten allgemein als klimasensitiv.
Eine seriöse Projektion der langfristigen Waldentwicklung auf Kippenflächen, aber auch im Tagebauumland, ist unter diesen Vorzeichen schwierig. So mangelt es allgemein an ökophysiologisch relevanten Klimastresswerten mit Bezug zur Valenz der einzelnen Baumarten. Hinzu kommt, dass großräumig wirksame Klimafaktoren auf Kippenstandorten weniger durch die Reliefenergie als vielmehr spezifische Substrateigenschaften wie Kohlegehalt oder Beimengungen von Lehm- und Tonbrocken überlagert werden.

Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Entwicklung und Anwendung eines mehrstufigen, standort- und szenariobasierten Waldwachstumsmodelles für die beiden wichtigsten Rekultivierungsbaumarten Gemeine Kiefer (Pinus sylvestris L.) und Traubeneiche (Quercus pertraea Liebl.). Angestrebt wird ein Prognosezeitraum bis zum Jahr 2100, wobei zunächst die Entwicklung des Radialzuwachses betrachtet wird.
Mithilfe des prozessorientierten, standörtlich basierten Wasserhaushaltsmodelles „CoupModel“ werden die für das Bestandeswachstum relevanten Kenngrößen des Boden- und Bestandeswasserhaushaltes ermittelt. Unter Anwendung multivariat-statistischer Methoden gilt es dann die Abhängigkeit des Radialzuwachses der beiden Hauptwirtschaftsbaumarten von Veränderungen klimatischer Parameter zu quantifizieren. Als Zielgröße dient die baumarten- und soweit darstellbar regionalspezifische Radialzuwachschronologie. Im nächsten Schritt erfolgt eine Extrapolation des Radialzuwachses auf die im 21. Jahrhundert zu erwartenden bzw. möglichen Klimabedingungen. Die künftige Variabilität des Klimas wird in Abhängigkeit des globalen Landoberflächenmodells (GCM, Global Circulation Model) „ECHAM 5_MPI-OM“ für die international gebräuchlichen Klima- bzw. Emissionsszenarien A2 („worst case“), A1b („Mittelweg“) und B1 („intensiver Umweltschutz“) simuliert. Für die Regionalisierung der Klimadaten eignen sich statistisch gekoppelte Downscaling-Modelle wie „WETTREG“, „REMO“ und „COSMO-CLM“.
Die Simulationsergebnisse bilden eine Entscheidungsgrundlage für die ökologisch begründete Baumartenwahl und Bestandesbehandlung unter instabilen Klimabedingungen. Dabei erfolgt eine Orientierung an der jeweiligen Trocknis- und Hitzetoleranz der geprüften Baumart sowie klimabedingten Standortdrift. Leitbild sind möglichst baumartenreiche, klimaplastische Wälder mit vielen waldbaulichen Freiheitsgraden für die Zukunft. Es wird davon ausgegangen, dass nur solche Waldaufbauformen eine größere Amplitude von möglichen Umweltbedingungen abpuffern können.