Hvordan vælges klimatilpassede træarter: Beslutningsstøtte til skovejere i Hessen, Tyskland

Klimaændringerne skaber mange usikkerhedsmomenter for skovforvalterne. Fremskrivningerne forudsiger, at klimaændringerne vil blive udbredte, hurtige og intensiverede. Derfor skal klimascenarier altid tages op til fornyet overvejelse i forbindelse med træartsanbefalinger og ændringer, der indgår i skovbrugets beslutningstagning.

Regionale klimaændringsprognoser er ikke så klare, især når det kommer til den sæsonmæssige fordeling af nedbør. Desuden har ikke kun jordbundskarakteristika, men også terrænforhold såsom hældning eller eksponering en stærk indvirkning på vandforsyningen på et bestemt sted. Dette gør det nødvendigt med rumligt differentierede modeller for klimaændringernes virkninger. I Hessen-regionen er der fokus på modellering af vandforsyningen, fordi klimaændringer øger risikoen for tørkestress for træarter i mange områder og dermed begrænser deres egnethed. Dette skyldes ikke kun ændringer i nedbørsmønstre, men også øget fordampning i forbindelse med stigende temperaturer. Især i de varme sommermåneder vil dette resultere i et stigende vandunderskud mange steder i fremtiden. Fremskrivningerne er særligt alvorlige, hvis IPCC (2014) RCP 8.5-emissionsscenariet tages i betragtning.

En af udfordringerne er at finde en indikator for tørkestress. Den bør beregnes for alle skovområder i Hessen og bør være egnet til at vurdere risikoen for træarter, således at der kan fremsættes anbefalinger ved hjælp af tærskelværdier.

Skaderne i de senere år forårsaget af storme, tørke og barkbilleangreb illustrerer, hvor presserende det er at tilpasse skovforvaltningen. Især i store områder med skader skal beslutninger om genplantning af skov træffes hurtigt. Disse beslutninger skal tage højde for de forventede klimaændringer og derved minimere risikoen for fremtidige skader og føre til langsigtet bevarelse af vitale, stabile skove.

Den integrerede klimabeskyttelsesplan 2025, delstaten Hessen, gennemfører den tyske forbundsregerings klimabeskyttelsesplan på statsniveau. Den består af en omfattende pakke af foranstaltninger til modvirkning af og tilpasning til klimaændringer.

I henhold til den hessiske skovlov kan skovejere frit beslutte, hvilke træarter de vil vælge. De er dog forpligtet til at genplante skov inden for seks år (§ 7 i HWaldG).

Delstaten Hessen hjælper skovejere med at udbedre skader på skoven som følge af ekstreme vejrforhold. NW-FVA's anbefalinger er bindende integreret i de statslige bestemmelser, der fastlægger et skovstøtteprogram ("Richtlinie für forstliche Förderung in Hessen", 30. april 2018, og "Richtlinie zur Förderung von Maßnahmen zur Bewältigung der durch Extremwetterereignisse verursachten Folgen im Wald in Hessen, Extremwetterrichtlinie-Wald, 1. april 2021)".

Anbefalingerne for klimatilpassede træartssammensætninger i Hessen, der er udviklet som led i IKSP-Hessen-projektet, har følgende mål:

1.   At tilvejebringe lokalitetsspecifikke oplysninger om ikkekortlagte skovområder i Hessens kommunale og private skove som grundlag for udvælgelse af træarter, der passer til lokaliteten, da kun 80 % af skovene allerede er kortlagt. I den forbindelse sigter projektet mod en bedre rumlig repræsentation af vand- og næringsstofbalancen, navnlig i det brede spektrum af lokaliteter, der er kortlagt som "mesotrofiske".

2.   At udvikle skovbrugsmæssige anbefalinger fremad - ser frem til år 2100. De regionale klimascenarier fra kernegruppen i ReKliEs-De-ekspertgruppen på statsniveau anvendes til dette formål.

3.   At identificere "skovudviklingstyper", der består af en anbefalet blanding af træarter, der supplerer hinanden i deres vækstmønstre, for at minimere eller reducere risikoen for skader som følge af klimaændringer.

Det endelige mål er, at resultaterne gøres tilgængelige for alle hessiske skovejere, og at der implementeres et nyt og brugervenligt informationssystem, der kan anvendes af skovejere uden tilbundsgående teknisk viden.

Projektet omfattede tre hovedaktiviteter: i) kortlægning af lokalitetsspecifikke karakteristika under nuværende og fremtidige forhold, ii) udarbejdelse af anbefalinger ("anbefalede skovudviklingstyper") og iii) videnoverførsel for at fremme skovejeres anvendelse af anbefalinger (webtjenesten for klimatilpassede træarter) som beskrevet nedenfor.

1. Kortlægning af lokalitetsspecifikke karakteristika

Forståelse af lokalitetsspecifikke karakteristika, såsom tilgængelig vand- og næringsstofforsyning, er afgørende for at vælge egnede træarter til ethvert skovområde. Ved projektets start forelå der kort over de fleste skovområder i Hessen. For at lukke hullet på 20 % udokumenteret skovareal og forbedre kortlægningsresultaterne blev der udviklet computermodeller i NW-FVA for at udlede den trofiske tilstand, den klimatiske vandbalance (forskellen mellem nedbør og potentiel evapotranspiration) og den anvendelige feltkapacitet (vand til rådighed for planter efter genopfyldning i vintermånederne) for alle skovområder. For at beregne det arealbaserede skøn over den anvendelige markkapacitet blev der udarbejdet i alt 4.179 jordprofiler. Desuden blev jordbundskortet fra Hessian State Surveying Office anvendt til at anslå de trofiske niveauer (Heitkamp et al., 2020). Kerneelementet var vurderingen af den fremtidige vandforsyning ved at vurdere lokalitetens vandbalance i vækstperioden. Denne parameter består af den anvendelige feltkapacitet og den klimatiske vandbalance. Den anvendte klimatiske vandbalance er baseret på klimafremskrivninger i RCP 8.5-emissionsscenariet (IPCC 2014), beregnet med den globale model ECHAM 6 og den statistiske regionale STARS II-model som middelværdi for referenceperioden 2041-2070. For at fastlægge den lokale reference blev der anvendt en kombineret metode til invers afstandsvægtning og højderegression til at skalere ned til et gitter på 50 x 50 m.

Det nye NW-FVA-lokalitetskort indeholder således omfattende oplysninger om trofiske niveauer og fremtidig vandbalance for hele skoven i Hessen, hvilket giver mulighed for større vægtning af klimahensyn ved udvælgelsen af træarter.

2. Udvikling af anbefalede skovudviklingstyper

Træarter kategoriseres efter deres vand- og næringsstofbehov ved hjælp af tærskelværdier i tørkestressindekset. Træarter, der supplerer hinanden med hensyn til deres økologiske behov og vækstadfærd, matches for at danne blandede bevoksningstyper eller skovudviklingstyper.

Afhængigt af opfyldelsen af de økologiske krav til lokaliteten kan en træarts rolle i blandede skove klassificeres som førende, blandet, ledsagende eller udelukket fra dyrkning. Ud over lokalitetens vandbalance og trofiske kriterier indeholder anbefalingerne også nogle skovbrugsmæssige og økonomiske rammer (f.eks. udelukkelse af fyr og birk på vand- og næringsrige lokaliteter). For hydromorfe områder, dvs. jord, der påvirkes af grundvand og backwater, er fordelingen af træarter ved hjælp af lokalitetens vandbalance ikke hensigtsmæssig, da den anvendelige feltkapacitet ikke giver mening her. I stedet er de kategoriseret efter det tidligere system i henhold til terrænvandsystemet og det trofiske niveau.

Hovedargumenterne for blandede skove er deres større stabilitet og deres generelt større modstandsdygtighed med hensyn til at kompensere for forstyrrelser.  Skovudviklingstyper anvendes i skovbrugsplanlægning. De beskrives ved modeller af den ønskede skovstruktur, der f.eks. kategoriserer deres successionsposition og specificerer udviklingsmål med hensyn til deres beskyttende og rekreative funktion. Målene for træproduktionen er medtaget i form af måldiametre og produktionsperioder. Der er fastsat procentdele af træarter for både udviklings- og regenereringsmål. Der kan udledes lokalitetsspecifikke planlægningsoplysninger for hver træart, der anbefales i en skovudviklingstype.

Kataloget over skovudviklingstyper for kommunale og private skove omfatter 34 skovudviklingstyper.  De anvendes allerede af mange skovejere. Antallet af besøg på webportalen i august 2024 er på over 296.000 (antal klik), og det er stigende. På grund af risikoen for fejlfortolkninger fra ikke-ekspertbrugere rådgiver NW-FVA generelt med specialiseret skovbrugspersonale.

3. Webtjeneste for klimatilpassede træarter

Beslutningsstøttesystemet til udvælgelse af klimatilpassede træarter blev integreret i HessenForstsoperationelle GIS og stillet til rådighed for skovejere som en frit tilgængelig webportal (https://www.nw-fva.de/baem/). Derudover kan REST-Web-Service, som hele tjenesten er baseret på, og WMS (web map service) nemt integreres i andre softwareprodukter. NW-FVA's hjemmeside indeholder også en hurtig guide til brug af tjenesten. Kataloget over skovudviklingstyper, yderligere baggrundsoplysninger og klassifikationstabeller kan downloades.

I webapplikationen åbner et klik på kortet en tabel med oplysninger om position, skovområdets karakteristika og anbefalede skovudviklingstyper på hvert skovområde i hele Hessen.

Som supplement til webportalen blev der udviklet en app til Android- og iOS-operativsystemerne (Apple) til mobile enheder. Fordelen ved den app er, at det bestemmer placeringen af en skov placering via GPS. Den gør det muligt straks at indhente oplysninger, således at en vurdering af den eksisterende skovbrugssituation kan knyttes direkte til skovområdet. Hvis der ikke er internetadgang, gemmes den valgte placering og kan åbnes senere for at hente de tilknyttede oplysninger. Positionering er særlig nyttig, hvis der ikke er skovdeling eller kortgrundlag, eller hvis det er vanskeligt at trække grænser, f.eks. i små private skove.

Endelig danner kataloget over skovudviklingstyper grundlag for tilskud fra forvaltningsorganerne. Staten Hessen finansierer genplantning af åbne områder, der er blevet påvirket af den ekstreme tørke mellem 2018 og i dag. Udvælgelsen af en skovudviklingstype, der anbefales på et bestemt sted, er obligatorisk for skovejere og en forudsætning for at modtage tilskud til plantning og vedligeholdelse.

Projektpartnerne var skovejere og rådgivere: HessenForst, der er ansvarlig for statsskoven og dele af kommunale og private skove, og Hessian Forest Owners' Association, der er ansvarlig for alle andre dele af kommunale og private skove. Begge ydede rådgivning og data gennem hele projektet og var involveret i videnoverførselsprocesserne.

Der blev gennemført en undersøgelse blandt skovejere og rådgivere for at udvikle strategier til fremme af kendskabet til og anvendelsen af beslutningsstøtteværktøjer for kommunale og private skove. Siden projektets tidlige faser har inddragelsen af interessenterne fremmet accepten og udbredelsen af anbefalinger fra skovejere. Derfor findes der flere oplysninger om inddragelse af interessenter i afsnittet "Succes og begrænsende faktorer".

Succesfaktorer:

For at kunne omsætte resultaterne i praksis så hurtigt og effektivt som muligt fandt videnoverførselsprocessen sted på flere niveauer, og dette var en vigtig succesfaktor for projektet.

For det første betød sammensætningen af projektdeltagerne, der involverede HessenForst og sammenslutningen af hessiske skovejere, at erfarne fagfolk blev inddraget i udviklingen og fortolkningen af resultaterne fra projektets start. Dette sikrede anerkendelse af de fremsatte anbefalinger og aktiv indarbejdelse i skovplanlægningen fra starten. Den første validering fandt derfor sted under den igangværende proces, inden resultaterne blev fremlagt og gjort tilgængelige for offentligheden. Denne tilgang øgede accepten af de udviklede træartsanbefalinger betydeligt.

Et andet niveau af videnoverførsel består i letforståelig dokumentation og offentliggørelse af resultaterne i en form, der på gennemsigtig vis støtter skovejere og skovbrugere i deres beslutninger. Et digitalt beslutningsstøttesystem (DSS) er derfor udformet som et egnet værktøj. Dette er offentligt tilgængeligt via en NW-FVA-webportal, hvor skovejere nemt kan identificere deres bevoksninger og få adgang til/downloade de træartsanbefalinger, der er udviklet i projektet. En mobil version til Android og iOS mobiltelefoner er også blevet udviklet. Disse applikationer er den nemmeste måde at finde websteder ved hjælp af GPS-funktionen på den mobile enhed.

Som tredje fase af vidensoverførslen blev der afholdt aktive uddannelseskurser i tæt samarbejde med HessenForst i alle skovbrugskontorer. Der blev også givet forelæsninger ved arrangementer arrangeret af Hessian Forest Owners' Association. Der tilbydes også gratis kurser til skovejere i deres egne skove. Kurserne og webportalen blev annonceret via flyers og annoncer i fagtidsskrifter. Desuden er oprettelsen af video brugermanualer begyndt. Disse er også tilgængelige på NW-FVA hjemmeside.

Overraskende nok udtrykte flere andre sektorer, såsom miljøplanlægningskontorer, naturbeskyttelsesmyndigheder og enheder med ansvar for drikkevandsudvinding og dæmninger eller vejbygning, interesse i at anvende anbefalinger om træarter og integrere tjenesten i deres GIS-portaler. Dette viser, hvor vellykket NW-FVA's initiativ har været.

En lignende tilgang, der er baseret på det samme koncept for skovudviklingstyper, blev gennemført i delstaten Nordrhein-Westfalen (Tyskland) inden for rammerne af SUPERB-projektet (se casestudiet Store skovgenopretningsløsninger i Nordrhein-Westfalen),hvilket tyder på projektets reproduktionspotentiale.

Begrænsende faktorer:

Selv om der er et stort behov for rådgivning, og anbefalingerne blev bindende integreret i statstilskuddene til genplantningsprojekter, er træartsanbefalingerne endnu ikke fastlagt som en ny standard.

Invitationen til at give feedback og uddannelsesprogrammet blev hilst velkommen, men ikke i det omfang, man havde håbet. Et indgående kendskab til det komplekse område for udvælgelse af træarter i et klima i forandring anses for nødvendigt for at undgå fejlfortolkninger. Desuden er målgruppen af beslutningstagere i skoven meget heterogen, hvilket kræver en stor kommunikationsindsats. For at overvinde disse begrænsninger vil der blive opretholdt et uddannelsesprogram på lang sigt. Undervisning på stedet foretrækkes, men der ønskes også instruktionsvideoer. Dette vil blive overvejet for at forbedre anvendelsen af henstillinger.

De samlede projektomkostninger var på 5 650 000 EUR og omfattede hovedsagelig personaleomkostninger.  Brugen af værktøjer udviklet i projektet er gratis for alle brugere. Omkostningerne til genopretning af skove varierer alt efter forholdene på lokaliteten og omfanget af det område, der skal genoprettes. Et eksempel kan findes i casestudiet "Storstiledeskovgenopretningsløsninger med henblik på modstandsdygtighed over for flere klimastressfaktorer i Nordrhein-Westfalen, Tyskland".

Silvikulturel planlægning ved hjælp af skovudviklingstyper, der anbefaler blandede skove, vil give større stabilitet og generelt større modstandsdygtighed over for forstyrrelser. Dette vil ikke kun sikre miljømæssige og økonomiske fordele, men også sikre opretholdelsen af andre skovøkosystemtjenester. Selv om det ikke er specifikt kvantificeret, vil det også støtte klimaregulering, vandregulering og -forsyning, erosionskontrol, levering af levesteder og rekreation.

Projektet startede i 2018 og løber frem til 2025. Webportalen blev gjort tilgængelig for første gang i oktober 2020. Efter intensiv videreudvikling blev der foretaget en omfattende ajourføring i maj 2023.

Udvælgelsen og planlægningen af specifikke genopretnings- eller plantningsforanstaltninger kan tage op til et år. Løbende forvaltning af skovbevoksningerne er vigtig for at opretholde en tilpasset blandet skov, der kan levere alle økosystemtjenester. Der er tilsvarende forvaltningsanbefalinger for hver skovudviklingstype, der er differentieret efter fase før skovtykkelse, fase med krattykkelse, kvalifikationsfase og dimensioneringsfase samt modenheds- og regenereringsfase.

Beslutningsstøtteværktøjet er udformet til at være permanent og opdateres løbende.

Dr. Ralf Nagel
director of the Northwest German Forest Research Institute
Grätzelstraße 2
D-37079 Göttingen
Tel.: +49 (0) 551 – 69401 – 123
E-Mail: ralf.nagel@nw-fva.de

Dr. Heidi Döbbeler
scientific assistant
Northwest German Forest Research Institute
Grätzelstraße 2
D-37079 Göttingen
Tel.: +49 (0) 551 – 69401 – 114
E-Mail: Heidi.Doebbeler@nw-fva.de

Dr. Jan Hansen
head of forest inventory, information technology and biometrics
Northwest German Forest Research Institute
Grätzelstraße 2
D-37079 Göttingen
Tel.: +49 (0) 551 – 69401 – 221
E-Mail: Jan.Hansen@nw-fva.de

fnews@thuenen.de

Döbbeler H., Nagel R.-V., Spellmann H., Hamkens H. (2023): Waldentwicklungsziele (WEZ) für den hessischen Kommunal- und Privatwald. Empfehlungen der NW-FVA in Zusammenarbeit mit dem Hessischen Waldbesitzerverband. Göttingen. 39 S. (https://www.nw-fva.de/unterstuetzen/software/baem/hessen, stand 26.05.2023)

Spellmann H., Döbbeler H., Hamkens H., Hansen J., Sutmöller J., Bialozyt R., Nagel R.-V. (2021): Entscheidungshilfen zur klimaangepassten Baumartenwahl. Deutscher Waldbesitzer (1): 8-10.

Heitkamp F., Ahrends B., Evers J., Steinicke C., Meesenburg H. (2020): Udledning af næringsstofregimer i skovbunden ved at integrere jordbundskemi med fuzzy-logik: Regiondækkende ansøgning for interessenter i Hessen, Tyskland. Geoderma Regional 23: e00340. https://doi.org/10.1016/j.geodrs.2020.e00340

Bialozyt, R., Böckmann, T. (2023): Abschlussbericht IKSP Projekt L-12 "Klimarisiko- und Zielbestockungskarten Forst – Verbesserte Beratungsgrundlagen für neue Herausforderungen an hessische Waldbesitzer", 76 S. (https://www.nw-fva.de/unterstuetzen/software/baem/hessen, stand 26.05.2023)