Kuidas valida kliimaga kohanenud puuliike: Otsustustoetus Saksamaal Hesseni liidumaal asuvatele metsaomanikele

Kliimamuutused tekitavad metsamajandajatele palju ebakindlust. Prognooside kohaselt on kliimamuutused ulatuslikud, kiired ja süvenevad. Seetõttu tuleb kliimastsenaariumid alati uuesti läbi vaadata, et võtta arvesse puuliike käsitlevaid soovitusi ja muudatusi metsandusalaste otsuste tegemisel.

Piirkondlikud kliimamuutuste prognoosid ei ole nii selged, eriti mis puudutab sademete hooajalist jaotumist. Lisaks avaldavad konkreetse koha veevarustusele suurt mõju mitte ainult mulla omadused, vaid ka maastikutingimused, nagu kalle või kokkupuude pinnasega. Seetõttu on vaja kliimamuutuste mõju ruumiliselt diferentseeritud modelleerimist. Hesseni piirkonnas keskendutakse veevarustuse modelleerimisele, sest kliimamuutused suurendavad paljudes piirkondades puuliikide põuastressi ohtu, piirates seeläbi nende sobivust. See ei ole tingitud mitte ainult sademete mustrite muutumisest, vaid ka aurustumise suurenemisest, mis on seotud temperatuuri tõusuga. Eriti soojadel suvekuudel põhjustab see tulevikus paljudes kohtades veepuuduse suurenemist. Prognoosid on eriti tõsised, kui võtta arvesse IPCC (2014) RCP 8.5 heitestsenaariumi.

Üks väljakutsetest on leida põuastressi näitaja. See tuleks arvutada kõigi Hesseni metsaalade kohta ja see peaks sobima puuliikide riski hindamiseks, et soovitusi saaks anda läviväärtusi kasutades.

Viimaste aastate kahju, mille on põhjustanud tormid, põud ja kooreüraskite levik, näitab, kui kiireloomuline on kohandatud metsamajandamine. Eriti suurtes kahjupiirkondades tuleb metsa uuendamise otsused teha kiiresti. Nendes otsustes tuleb arvesse võtta eeldatavaid kliimamuutusi, minimeerides seeläbi tulevaste kahjude ohtu ja viies elutähtsate ja stabiilsete metsade pikaajalise säilitamiseni.

Hesseniliidumaa 2025. aasta lõimitud kliimakaitsekavagarakendatakse Saksamaa föderaalvalitsuse kliimakaitsekava riigi tasandil. See koosneb ulatuslikust kliimamuutuste leevendamise ja nendega kohanemise meetmete paketist.

Hesseni metsaseaduse kohaselt on metsaomanikel vabadus otsustada, milliseid puuliike valida. Siiski on nad kohustatud alasid kuue aasta jooksul taasmetsastama (HWaldG § 7).

Hesseni liidumaa toetab metsaomanikke ekstreemsetest ilmastikutingimustest tingitud metsakahjustuste parandamisel. NW-FVA soovitused on siduvalt integreeritud riiklikesse eeskirjadesse, millega kehtestatakse metsatoetuste programm („Richtlinie für forstliche Förderung in Hessen“, 30. aprill 2018 ja „Richtlinie zur Förderung von Maßnahmen zur Bewältigung der durch Extremwetterereignisse verursachten Folgen im Wald in Hessen, Extremwetterrichtlinie-Wald, 1. aprill 2021)“.

IKSP-Hesseni projekti raames välja töötatud soovitustel kliimaga kohandatud puuliikide koosseisu kohta Hessenis on järgmised eesmärgid:

1.   Anda asukohapõhist teavet Hesseni munitsipaal- ja erametsa kaardistamata metsaalade kohta, mis on aluseks asukohale sobivate puuliikide valimisel, kuna ainult 80 % metsadest on juba kaardistatud. Sellega seoses on projekti eesmärk vee ja toitainete tasakaalu parem ruumiline esindamine, eelkõige mitmesugustes mesotroofseteks liigitatud kohtades.

2.   Arendada metsamajanduslikke soovitusi edasi - vaadates aastasse 2100. Selleks kasutatakse ReKliEs-De riigi tasandi eksperdirühma tuumikrühma piirkondlikke kliimastsenaariume.

3.   Teha kindlaks „metsaarendustüübid“, mis koosnevad soovitatavast puuliikide segust, mis täiendavad üksteist oma kasvumudelites, et minimeerida või vähendada kliimamuutustest tuleneva kahju ohtu.

Lõppeesmärk on teha tulemused kättesaadavaks kõigile Hesseni metsaomanikele, võttes kasutusele uue ja kasutajasõbraliku infosüsteemi, mida metsaomanikud saavad kasutada ilma põhjalike tehniliste teadmisteta.

Projekt hõlmas kolme peamist tegevust: i) ala eriomaduste kaardistamine praegustes ja tulevastes tingimustes, ii) soovituste väljatöötamine (edaspidi „soovitatavad metsaarendusliigid“) ja iii) teadmussiire, et soodustada soovituste kasutuselevõttu metsaomanike poolt (kliimaga kohandatud puuliikide veebiteenus), nagu on üksikasjalikult kirjeldatud allpool.

1. Asukohaspetsiifiliste omaduste kaardistamine

Kohaspetsiifiliste omaduste, näiteks olemasoleva vee- ja toitainevaru mõistmine on oluline, et valida iga metsaala jaoks sobivad puuliigid. Enamiku Hesseni metsaalade mullastikuala kaardid olid projekti alguses kättesaadavad. Selleks et vähendada dokumenteerimata metsaalade osakaalu 20 % võrra ja parandada kaardistamistulemusi, töötati NW-FVAs välja arvutimudelid, et tuletada kõigi metsaalade troofiline seisund, kliimavee tasakaal (sademete ja võimaliku aurustumise erinevus) ja kasutatav põllumaht (taimedele pärast talvekuudel täiendamist kättesaadav vesi). Kasutatava põllumahu pindalapõhise hinnangu arvutamiseks koostati kokku 4 179 mullaprofiili. Lisaks kasutati troofiliste tasemete hindamiseks Hesseni liidumaa maamõõtmisameti mullakaarti (Heitkamp et al., 2020). Põhielement oli tulevase veevarustuse hindamine, hinnates kasvukoha veetasakaalu vegetatsiooniperioodil. See parameeter koosneb kasutatavast põllumahust ja klimaatilisest veebilansist. Kasutatav kliimavee tasakaal põhineb RCP 8.5 heitestsenaariumi (IPCC 2014) kliimaprognoosidel, mille arvutamisel on võrdlusperioodi 2041–2070 keskmise väärtusena kasutatud ülemaailmset mudelit ECHAM 6 ja STARS II statistilist piirkondlikku mudelit. Kohaliku etalonväärtuse kindlaksmääramiseks kasutati 50 x 50 m ruudustikuni jõudmiseks kauguse pöördkaalumise ja kõrguse regressiooni kombineeritud meetodit.

Uus NW-FVA ala kaart sisaldab seega põhjalikku teavet kogu Hesseni metsa troofiliste tasemete ja tulevase ala veebilansi kohta, mis võimaldab võtta puuliikide valimisel rohkem arvesse kliimakaalutlusi.

2. Soovitatavate metsaarendustüüpide väljatöötamine

Puuliigid liigitatakse vastavalt nende vee- ja toitainevajadustele, kasutades põuastressi indeksi läviväärtusi. Puuliigid, mis täiendavad üksteist oma ökoloogiliste vajaduste ja kasvukäitumise poolest, sobivad kokku segapuistutüüpide või metsaarendustüüpidega.

Sõltuvalt sellest, kas puuliik vastab ala ökoloogilistele nõuetele, võib puuliigi rolli segametsades liigitada juhtivaks, sega-, kaasnevaks või kasvatamisest kõrvalejäetuks. Lisaks alade veebilansile ja troofilistele kriteeriumidele sisaldavad soovitused ka mõningaid metsanduslikke ja majanduslikke tingimusi (nt männi ja kase väljajätmine vee- ja toitainerikastel aladel). Hüdromorfsete alade, st põhjaveest ja põhjaveest mõjutatud muldade puhul ei ole puuliikide jaotamine koha veetasakaalu alusel sobiv, kuna kasutatav väljavõimsus ei ole siin mõttekas. Selle asemel liigitatakse need eelmise süsteemi järgi vastavalt maastiku veerežiimile ja troofilisele tasemele.

Segametsade kasuks räägivad peamiselt nende suurem stabiilsus ja üldiselt suurem vastupanuvõime häiringute kompenseerimisel.  Metsakasvatuse planeerimisel kasutatakse metsaarendustüüpe. Neid kirjeldatakse soovitud metsastruktuuri mudelitega, mis näiteks liigitavad nende järgluspositsiooni ja täpsustavad arengueesmärke seoses nende kaitse- ja puhkefunktsiooniga. Puidu tootmise eesmärgid on esitatud sihtläbimõõdu ja tootmisperioodide kujul. Puuliikide protsendid on kindlaks määratud nii arengu- kui ka uuenduseesmärkide jaoks. Alapõhist planeerimisteavet saab tuletada iga metsaarendustüübis soovitatud puuliigi kohta.

Munitsipaal- ja erametsade metsaarendustüüpide kataloog hõlmab 34 metsaarendustüüpi.  Neid kasutavad juba paljud metsaomanikud. 2024. aasta augustis külastati veebiportaali rohkem kui 296 000 korda (klõpsude arv) ja see arv kasvab. Ekspertidest sõltumatute kasutajate poolse väärtõlgendamise ohu tõttu soovitab NW-FVA üldiselt konsulteerida spetsialiseerunud metsatöötajatega.

3. Kliimaga kohandatud puuliikide veebiteenus

Kliimaga kohandatud puuliikide valimise otsuste tegemise tugisüsteem integreeriti HessenForstitoimivasse geoinfosüsteemi ja tehti metsaomanikele kättesaadavaks vabalt juurdepääsetava veebiportaalina (https://www.nw-fva.de/baem/). Lisaks saab REST-Web-Service'i, millel kogu teenus põhineb, ja WMS-i (veebikaarditeenus) hõlpsasti integreerida muudesse tarkvaratoodetesse. NW-FVA veebisaidil on ka teenuse kasutamise lühijuhend. Metsaarendustüüpide kataloog, täiendav taustteave ja klassifitseerimistabelid on allalaadimiseks kättesaadavad.

Veebirakenduses avab kaardil klõpsamine tabeli, mis sisaldab teavet asukoha, metsaala omaduste ja soovitatavate metsaarendustüüpide kohta igas Hesseni metsa asukohas.

Veebiportaali täiendamiseks töötati välja rakendus mobiilseadmete operatsioonisüsteemidele Android ja iOS (Apple). Rakenduse eeliseks on see, et see määrab GPS-i kaudu metsa asukoha asukoha. See võimaldab teavet kohe kätte saada, et olemasoleva metsamajandusliku olukorra hindamise saaks otse metsaalaga siduda. Kui Interneti-ühendus puudub, salvestatakse valitud asukoht ja seda saab hiljem avada, et leida seotud teave. Positsioneerimine on eriti kasulik, kui puudub metsajaotus või kaardibaas või kui piire on raske tõmmata, näiteks väikestes erametsades.

Lõpuks on metsaarendusliikide kataloog aluseks haldusasutuste toetustele. Hesseni liidumaa rahastab 2018. aasta ja praeguse äärmise põua tõttu kannatada saanud avatud alade taasmetsastamist. Konkreetses kohas soovitatava metsaarendustüübi valimine on metsaomanikele kohustuslik ning istutus- ja hooldustoetuste saamise eeltingimus.

Projekti partneriteks olid metsaomanikud ja -nõustajad: HessenForst, kes vastutab riigimetsa ning munitsipaal- ja erametsa osade eest, ning Hesseni metsaomanike liit, kes vastutab munitsipaal- ja erametsa kõigi muude osade eest. Mõlemad andsid kogu projekti vältel nõu ja andmeid ning osalesid teadmussiirde protsessides.

Korraldati metsaomanike ja -nõustajate uuring, et töötada välja strateegiad teadlikkuse suurendamiseks ja otsuste tegemist toetavate vahendite kasutamiseks munitsipaal- ja erametsades. Alates projekti varajastest etappidest on sidusrühmade kaasamine soodustanud metsaomanike soovituste vastuvõtmist ja kasutuselevõttu. Seepärast on punktis „Edu ja piiravad tegurid“ esitatud rohkem üksikasju sidusrühmade kaasamise kohta.

Edutegurid:

Tulemuste võimalikult kiireks ja tõhusaks rakendamiseks toimus teadmussiirde protsess mitmel tasandil ja see oli projekti peamine edutegur.

Esiteks tähendas projektis osalejate koosseis, millesse kuulusid HessenForst ja Hesseni metsaomanike ühendus, seda, et projekti algusest alates olid tulemuste väljatöötamisse ja tõlgendamisse kaasatud kogenud praktikud. See tagas esitatud soovituste tunnustamise ja aktiivse kaasamise metsaplaneerimisse algusest peale. Seetõttu toimus esimene valideerimine käimasoleva protsessi käigus enne tulemuste esitamist ja üldsusele kättesaadavaks tegemist. See lähenemisviis suurendas märkimisväärselt väljatöötatud puuliikide soovituste aktsepteerimist.

Teadmussiirde teine tase seisneb kergesti mõistetavas dokumentatsioonis ja tulemuste avalikult kättesaadavaks tegemises vormis, mis toetab läbipaistvalt metsaomanikke ja -majandajaid nende otsuste tegemisel. Seetõttu on sobivaks vahendiks kavandatud digitaalne otsuste tegemise tugisüsteem (DSS-sõda). See on avalikult kättesaadav NW-FVA veebiportaali kaudu, kus metsaomanikud saavad hõlpsasti kindlaks teha oma puistuid ja pääseda juurde projekti raames välja töötatud puuliikide soovitustele / neid alla laadida. Samuti on välja töötatud mobiilne versioon Androidi ja iOS-i mobiiltelefonidele. Need rakendused on lihtsaim viis saitide leidmiseks mobiilseadme GPS-funktsiooni abil.

Teadmussiirde kolmanda etapina korraldati tihedas koostöös HessenForstiga kõigis metsandusbüroodes aktiivseid koolituskursusi. Loenguid peeti ka Hesseni metsaomanike liidu korraldatud üritustel. Tasuta koolitusi pakutakse ka metsaomanikele nende endi metsades. Kursusi ja veebiportaali reklaamiti flaierite ja reklaamide kaudu erialaajakirjades. Lisaks on alanud video kasutusjuhendite loomine. Need on kättesaadavad ka NW-FVA veebisaidil.

Üllataval kombel väljendasid mitmed teised sektorid, nagu keskkonnaplaneerimise bürood, looduskaitseasutused ning joogivee ammutamise ja tammide või teedeehituse eest vastutavad üksused, huvi puuliikide soovituste kasutamise ja teenuse oma GIS-portaalidesse integreerimise vastu. See näitab NW-FVA algatuse edukust.

Sarnast lähenemisviisi, mis põhineb samal metsaarendustüüpide kontseptsioonil, rakendati Nordrhein-Westfaleni liidumaal (Saksamaa) projekti SUPERB raames (vt juhtumiuuring „Suured metsade taastamise lahendused NRWs“),mis viitab projekti paljunemispotentsiaalile.

Piiravad tegurid:

Kuigi vajadus nõustamise järele on suur ja soovitused integreeriti siduvalt taasmetsastamise projektide riiklikesse toetustesse, ei ole puuliikide soovitused veel uue standardina kehtestatud.

Tagasiside andmise kutse ja koolitusprogramm olid teretulnud, kuid mitte loodetavas ulatuses. Väärtõlgenduste vältimiseks peetakse vajalikuks põhjalikke teadmisi puuliikide valimise keerulises valdkonnas muutuvas kliimas. Lisaks on metsas tegutsevate otsustajate sihtrühm väga heterogeenne ja nõuab suuri jõupingutusi teabevahetuses. Nende piirangute ületamiseks säilitatakse pikas perspektiivis koolitusprogramm. Eelistatud on kohapealne koolitus, kuid soovitavad on ka õppevideod. Seda kaalutakse soovituste kasutamise parandamiseks.

Projekti kogumaksumus oli 5 655 000 eurot ja see sisaldas peamiselt personalikulusid.  Projekti raames välja töötatud tööriistade kasutamine on kõigile kasutajatele tasuta. Metsade taastamise kulud varieeruvad vastavalt ala tingimustele ja taastatava ala ulatusele. Näiteks võib tuua juhtumiuuringu „Mastaapsedmetsade taastamise lahendused vastupanuvõime tagamiseks mitmele kliimastressorile Nordrhein-Westfaleni liidumaal Saksamaal“.

Metsakasvatuslik planeerimine, mille puhul kasutatakse metsaarendustüüpe, mis soovitavad segametsi, tagab suurema stabiilsuse ja üldiselt suurema vastupanuvõime häiringutele. Sellega tagatakse mitte ainult keskkonnaalane ja majanduslik kasu, vaid ka muude metsa ökosüsteemi teenuste säilimine. Kuigi see ei ole konkreetselt kvantifitseeritud, toetab see ka kliima reguleerimist, vee reguleerimist ja veega varustamist, erosioonitõrjet, elupaikade pakkumist ja vaba aja veetmist.

Projekt algas 2018. aastal ja kestab 2025. aastani. Veebiportaal tehti esimest korda kättesaadavaks 2020. aasta oktoobris. Pärast intensiivset edasiarendamist toimus 2023. aasta mais põhjalik ajakohastamine.

Konkreetsete taastamis- või istutusmeetmete valimiseks ja kavandamiseks võib kuluda kuni üks aasta. Puistute pidev majandamine on oluline, et säilitada kohandatud segamets, mis suudab pakkuda kõiki ökosüsteemi teenuseid. Iga metsaarendusliigi kohta on olemas vastavad majandamissoovitused, mis on eristatud vastavalt tihniku-eelsele etapile, tihniku-, kvalifitseerimis- ja dimensioonimisetapile ning küpsus- ja uuendusetapile.

Otsuste tegemist toetav vahend on kavandatud alaliseks ja seda ajakohastatakse pidevalt.

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 asukohas Zusammenarbeit mit dem Hessischen Waldbesitzerverband. Göttingen. 39 S. (https://www.nw-fva.de/unterstuetzen/software/baem/hessen, stend 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): Metsamulla toitainerežiimide tuletamine, integreerides mullakeemia fuzzy-loogikaga: Piirkondlik taotlus Hesseni sidusrühmadele, Saksamaa. Geoderma piirkondlik 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, stend 26.05.2023)