Vergleich von Waldlandschaftsmodellen

Veränderte Klimabedingungen können einen großen Einfluss auf die Mortalität von Bäumen und somit auf die gesamte Dynamik unserer Waldökosysteme haben. Präzise Mortalitätsmodelle sind daher essentiell, um die zukünftigen Waldentwicklung anhand von prozessbasierten Modellen realistisch simulieren zu können. Obwohl wir die Mechanismen, die die Mortalität von Bäumen beeinflussen, immer besser verstehen, verwenden die meisten Waldlandschaftsmodellen immer noch vereinfachte, auf theoretischen Annahmen beruhende Mortalitätsmodelle. Das Hauptziel dieses Projektes besteht daher darin, die Mortalitätsalgorithmen für die wachstumsabhängige und störungsbedingte Mortalität zu verbessern, um die Unsicherheiten in den Zukunftsprognosen zu verringern. Zur Verwendung kommt dabei das in dieser Abteilung entwickelte dynamische Landschaftsmodell LandClim.

Im ersten Teil des Projekts werden wir das wachstumsabhängige Mortalitätsmodul von LandClim systematisch analysieren und alternative Ansätze prüfen. In der aktuellen Version von LandClim wird die Baummortalität auf der Grundlage von theoretischen Mortalitätsalgorithmen simulierte, und in einem ersten Schritt werden wir dieses Modell mit neuen empirischen Daten überprüfen. Anschließend werden wir die Eignung alternativer Mortalitätsalgorithmen und Parametrisierungen in einem «pattern-oriented modelling framework» (externe Seite Grimm et al. 2005) evaluieren. Auf der Basis dieser Ergebnisse werden wir das Mortalitätsmodul aktualisieren.

Im zweiten Projektteil werden wir die störungsbedingten Mortalitätsmodelle in LandClim überarbeiten. Auf Landschaftsebene können großflächige Störungen durch Waldbrände, Stürme oder Insektenbefall die treibenden Kräfte für die langfristige Walddynamik darstellen. Die Integration neuer Erkenntnisse über die Einflussfaktoren, die die Häufigkeit und Intensität solcher Ereignisse bestimmen, stellt das Hauptziel dieses Teils dar, wobei wir uns besonders auf die Feuer- (bitte beachten Sie ebenfalls das Projekt ForestFiresEurope ) und Windsimulation konzentrieren.

Im dritten Teil des Projekts stehen die Interaktionen zwischen Klima und Störungen im Fokus. Der Tod eines Baumes kann oftmals nicht monokausal erklärt werden, in der Regel beruht er auf einer Kombination verschiedener biotischer und abiotischer, miteinander interagierenden Faktoren. Die Anfälligkeit für Borkenkäferbefall ist beispielsweise oft stark erhöht, wenn ein Baum infolge einer längeren Dürreperiode gestresst ist. Derartige Interaktionen sind oftmals komplex und agieren auf unterschiedlichen räumlichen und zeitlichen Skalen, was die Vorhersage der Walddynamik unter den Bedingungen des fortschreitenden Klimawandels schwierig gestaltet. Anhand der überarbeiteten Mortalitäts- und Störungsmodelle sind wir in der Lage, diese Interaktionen bei der Simulation der zukünftigen Waldentwicklung besser zu berücksichtigen, was uns erlaubt, die Unsicherheiten effektiver zu quantifizieren und zu minimieren.