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Klima

Die klimatischen Bedingungen, oft vereinfacht als langfristige Temperatur- und Niederschlagswerte erfasst, erklären zu hohem Anteil die Verbreitung von Arten, ihren Populationen und Genotypen bis hin zu ganzen Ökosystemen. Zahlreiche Pflanzen und Tierarten zeichnen mit ihrer Verbreitung die Klimazonen nach oder beschränken sich auf bestimmte Höhenstufen der Gebirge (Klotz et al. 2023, Marx et al. 2024). 

Die Klimaveränderung gilt nach der Landnutzung als der zweitwichtigste Faktor, der die Biodiversität steuert (Sala et al. 2000, Wirth et al. 2024) und deren Auswirkungen in der Zukunft auf globaler und regionaler Ebene auch in Deutschland noch weiter steigen werden (u.a. Pörtner al. 2021, BMU 2021). Dabei wird erwartet, dass der Klimawandel zukünftig stärker auf die Biodiversität einwirken wird als direkte Habitatveränderungen (Leuschner und Schipka 2004). Hiervon können neben der Verbreitung von Pflanzen-, Pilz- und Tierarten auch die Zusammensetzung von Lebensgemeinschaften sowie Strukturen und Funktionen von Lebensräumen betroffen sein (Schliep et al. 2020, BMU 2021, Klotz et al. 2023). Insbesondere die Auswirkungen der langfristigen Klimaänderung auf die Verbreitung von einzelnen Arten wurden in vielen Fällen untersucht (Hickler 2012, Hickler et al. 2012, BMU 2021). Auch für den Wald wird die Veränderung des Klimas als entscheidender Faktor für die Veränderung der dort vorkommenden Artengemeinschaften gesehen (Brang et al. 2011) und ein Großteil der an Wald gebundene Arten wird vom Klimawandel beeinflusst werden (Hickler et al. 2012). Neben längerfristigen Effekten wirken sich kurzfristige Störungen besonders in Verbindung mit bzw. als Konsequenz aus Extremwetterlagen und Extremwitterung wie Sturm, Trockenheit, große Hitze, Waldbrand und durch biotische Schadkalamitäten z. B. durch Borkenkäferbefall stark auf die Waldstrukturen und die Biodiversität aus (Hickler et al. 2012, Wohlgemuth et al. 2014, Senf und Seidl 2021). Für solche Störungen wird erwartet, dass ihre Häufigkeit zukünftig noch weiter zunimmt. Die erwarteten Effekte für die Biodiversität in Wäldern sind dabei zunächst nicht eindeutig als negativ oder positiv einzuschätzen. 

Neben den genannten direkten Einflüssen des Klimawandels auf die Biodiversität ist auch von indirekten Veränderungen auszugehen (Klotz et al. 2023). Dies kann der Fall sein, wenn der Mensch durch Veränderungen in der Landnutzung auf die Klimaveränderungen reagiert und dadurch biologische Systeme beeinflusst. Im Wald könnte dieser Effekt insbesondere durch eine geänderte Baumarten- und Herkunftswahl sowie eine Änderung der Bewirtschaftung zur Anpassung der Wälder eintreten. Dies unterstreicht, dass auch die Wechselwirkung von Klima und Bewirtschaftung der Wälder im Hinblick auf die Biodiversität untersucht werden muss. Dem trägt unsere Auswahl an zu erfassenden Einflussgrößen Rechnung.

Benötigte klimatische Daten sollen für alle Flächen auf Basis der hochaufgelösten klimatischen Daten des Deutschen Wetterdienstes (DWD 2024) abgeleitet werden. Für die 68 Flächen des Intensiven Forstlichen Umweltmonitorings (Level II) stehen gemessene Daten von Waldklimastationen sowie für einen Teil der Flächen Daten zum Bestandesinnenklima zur Verfügung. Level II liefert mehr als 30-jährige Zeitreihen, die eine wichtige Ergänzung zum DWD-Messnetz darstellen, dessen Flächen verstärkt in urbanen Räumen liegen und Waldgebiete somit zumeist unberücksichtigt lässt.

Vorgeschlagener Einflussparameter: Unterschiedliche Periodenmittel und Extreme bioklimatischer Daten wie Niederschlag (mm), klimatische Wasserbilanz (KWB, mm), Lufttemperatur (K), Luftfeuchte (RL %) sowie abgeleiteter klimatische Indizes.

Datenquellen: Messungen auf Level II-Flächen, Modellierte Werte für alle anderen Monitoringflächen (Datengrundlage DWD)

  • BMU (2021) Indikatorenbericht 2019 der Bundesregierung zur Nationalen Strategie zur biologischen Vielfalt. Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit, Berlin, 104 p
  • Brang P, Born J, Augustin S, Küchli C, Pauli B, Thürig E, Wermelinger B, Wohlgemuth T, Zimmermann N E (2011) Forschungsprogramm Wald und Klimawandel. Synthese der ersten Programmphase 2009–2011. Birmens-dorf, Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL, Bern. Bundesamt für Umwelt, 51 p
  • DWD (Deutscher Wetterdienst) (2024) Klimadaten Deutschland, https//www.dwd.de/DE/leistungen/klimadatendeutschland/klimadatendeutschland.html (Abruf 17.07.2024)
  • Hickler T (2012) Wissenschaftliche Anforderungen an ein Monitoring der biologischen Vielfalt – Bsp. Bewirtschaftungs- und Klimaeffekte auf Biodiversität in Wald. In Dauber J, Klimek S, Schmidt T, Urban B, Kownatzki D, Seidling W (Hrsg.) Wege zu einem ziel- und bedarfsorientierten Monitoring der Biologischen Vielfalt im Agrar- und Forstbereich. Workshopbericht 49, Johann Heinrich von Thünen-Institut, Braunschweig, p 49-58
  • Hickler T, Bolte A, Harthard B, Beierkuhnlein C, Blaschke M, Blick T, Brüggemann W, Dorow WHO, Fritze M-A, Gregor T, Ibisch P, Kölling C, Kühn I, Musche M, Pompe S, Petercord R, Schweiger O, Seidling W, Trautmann S, Waldenspuhl T, Walentowski H, Wellbrock N (2012) Folgen des Klimawandels für die Biodiversität in Wald und Forst. In Mosbrugger V, Brasseur G, Schaller M, Stribrny B (Hrsg) Klimawandel und Biodiversität – Folgen für Deutschland. Darmstadt WBG, p 164-221, ISBN 978- 3534252350
  • Klotz S, Henle K, Settele J, Sukopp U (2023) Biodiversität und Naturschutz im Klimawandel, In Brasseur, G P, Jacob D, Schuck-Zöller S (Hrsg.) (2023) Klimawandel in Deutschland – Entwicklung, Folgen, Risiken und Perspektiven, 2. Auflage, Springer Spektrum, p 192-208 
  • Marx J M, Ellerbrok JS, Schmidt A, Spatz T, Sporbert M, von Sivers L, Bruelheide H, Farwig N, Settele J, Wirth C (2024) Themenbereiche im Faktenscheck Artenvielfalt. In: Wirth C, Bruelheide H, Farwig N, Marx JM, Settele J (Hrsg.) Faktencheck Artenvielfalt. München, oekom, p 141-215, ISBN: 978-3-98726-095-7 
  • Pörtner H O, Scholes RJ, Agard J, Archer E, Arneth A, Bai X, Barnes D, Burrows M, Chan L, Cheung W L, Diamond S Donatti C, Duarte C, Eisenhauer N, Foden W, Gasalla M A, Handa C, Hickler T, Hoegh-Guldberg O, Ichii K, Jacob U, Insarov G, Kiessling W, Leadley P, Leemans R, Levin L, Lim M, Maharaj S, Managi S, Marquet P A, McElwee P, Midgley G, Oberdorff T, Obura D, Osman E, Pandit R, Pascual U, Pires A P F, Popp A, Reyes-García V, Sankaran M, Settele J, Shin Y J, Sintayehu D W, Smith P, Steiner N, Strassburg B, Sukumar R, Trisos C, Val AL, Wu J, Aldrian E, Parmesan C, Pichs-Madruga R, Roberts D C, Rogers A D, Díaz S, Fischer M, Hashimoto S, Lavorel S, Wu N, Ngo H T (2021) IPBES-IPCC co-sponsored workshop report on biodiversity and climate change, IPBES and IPCC, https//doi.org/10.5281/zenodo.4782538
  • Sala O E, Chapin F S 3rd, Armesto J, Berlow E, Bloomfield J, Dirzo R, Huber-Sanwald E, Huenneke L F, Jackson R B, Kinzig A, Leemans R, Lodge D M, Mooney H A, Oesterheld M, Poff N L, Sykes M T, Walker B H, Walker M, Wall D H (2000) Global biodiversity scenarios for the year 2100. Science, 287:1770-1774. https//doi.org/10.1126/science.287.5459.1770
  • Schliep R, Ackermann W, Aljes V, Baierl C, Fuchs D, Kretzschmar S, Miller A, Radtke L, Rosenthal G, Sudfeldt C, Trautmann S, Walz U, Braeckevelt E, Sukopp U, Heiland S (2020) Weiterentwicklung von Indikatoren zu Auswirkungen des Klimawandels auf die biologische Vielfalt. BfN-Skripten 576, Bundesamt für Naturschutz, Bonn, 154 p
  • Senf C, Seidl R (2021) Mapping the forest disturbance regimes of Europe. Nat Sustain 4:63-70.
    https//doi.org/10.1038/s41893-020-00609-y 
  • Wohlgemuth T, Brang P, Bugmann H, Rigling A, Zimmermann N E (2014) Forschung zu Wald und Klimawandel in Mitteleuropa eine Werkschau. Schweizerische Zeitschrift für Forstwesen, 165(2):27-36
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