Op de natuur gebaseerde maatregelen tegen rotsval boven bossen in de regio Engadin, Zwitserland

Bossen zijn bijzonder kwetsbaar voor extreme gebeurtenissen. Vergeleken met de trage processen in het bos (groei, zaadverdeling, genetisch aanpassingsvermogen, enz.), dreigt klimaatverandering zich in een tempo voor te doen dat de natuurlijke aanpassingsprocessen overweldigt. Belangrijke bosproducten en -diensten, zoals bescherming tegen natuurrampen, kunnen worden verminderd of verdwijnen als gevolg van de klimaatverandering. Alpiene bosecosystemen worden al getroffen door meerdere klimaatgeïnduceerde effecten, bijvoorbeeld een hogere boomsterfte, meer rampen met plaagsoorten, hogere waterstress en een grotere frequentie van bosbranden, waardoor de rol van bossen om te beschermen tegen rotsvallen, aardverschuivingen en lawines wordt verminderd. Zo zijn er grote uitbraken van schorskevers waargenomen in beschermde bossen in Zwitserland, als gevolg van de winterstorm van de Lotharen in 1999 en de droge zomer in 2003. Dergelijke uitbraken hadden nog nooit eerder op deze hoogte plaatsgevonden.

Zoals gerapporteerd in het EEA-verslag “Klimaatverandering,effecten en kwetsbaarheid in Europa”,zijn de belangrijkste klimaatfactoren die van invloed zijn op de alpiene bossen: i) een temperatuurstijging die hoger is dan het mondiale gemiddelde; vanaf het einde van de 19e eeuw tot het einde van de 20e eeuw kende het Alpengebied een totale jaarlijkse gemiddelde temperatuurstijging van ongeveer 2 °C, bijna tweemaal het gemiddelde op het noordelijk halfrond, ii) een waargenomen toename van de jaarlijkse neerslag in het noordwesten en een afname in het zuidoosten van de Alpen, iii) een uitgesproken variabiliteit in neerslagpatronen (d.w.z. een afname van de seizoensgebonden neerslag in de zomer en een toename van de neerslag in de winter in het noordwesten), evenals een verandering in de intensiteit van extreme weersomstandigheden.

Een algemene verschuiving in neerslagpieken van zomer naar winter wordt geprojecteerd voor het grootste deel van de Alpen, terwijl het zuiden en zuidoosten in alle seizoenen aanzienlijk droger zullen worden. Bovendien wordt in het hele Alpengebied een toename van de intensiteit en frequentie van extreme weersomstandigheden (zware regenval, droogteperioden, hittegolven en mogelijk ook stormen) verwacht, waardoor het hydrologische systeem van bossen gevoeliger wordt voor extreme weersomstandigheden.

Afgezien van klimaatgerelateerde gevaren, zoals massabewegingen door de zwaartekracht (bv. afvalstromen en aardverschuivingen), stortprocessen en overstromingen, zijn Alpenbossen bovendien zeer gevoelig voor gerelateerde klimaateffecten, zoals verhoogde bodemerosie, permafrostdegradatie en destabilisatie van berghellingen. Extreme gebeurtenissen, zoals hevige neerslag en stormen, kunnen dan een verhoogd risico op rotsvallen en aardverschuivingen in zo'n aangetaste bodem en met bossen onder stressomstandigheden bepalen. Dit vermindert de geschikte gebieden voor vestiging, versterkt de concurrentie tussen de verschillende vormen van landgebruik en heeft rechtstreekse gevolgen voor de infrastructuur voor vervoer en energiedistributie. Rotsvalrisico – van stukjes grind tot vuistgrote rotsen die in een autodak kunnen doordringen – vereist ook dat de rijbaan regelmatig wordt vrijgemaakt. Markeringen op het asfalt en herstelde gebieden getuigen ook van dergelijke gebeurtenissen. In de Fuorn Pass-weg in de Zwitserse regio Engadin strekt het potentiële initiatiegebied in de massieve gespleten rotswanden over de pasweg zich uit van ongeveer 600 m tot 2.100 m boven de zeespiegel. De helling in dit gebied is deels hoger dan 45 graden.

Aanpassingsmaatregelen moeten bestaande risico's verminderen, het aanpassingsvermogen vergroten door zorgvuldig geplande regeneratie van de bossoorten en toekomstige risico's verminderen. De geïdentificeerde actiegebieden omvatten de kritische bescherming van bossen met een beschermende functie waarin sprake is van een combinatie van onvoldoende regeneratie (d.w.z. klimaatverandering vindt plaats in een tempo dat de natuurlijke aanpassingsprocessen overweldigt in vergelijking met de langzame processen in het bos, zoals plantengroei, zaaddistributie, genetisch aanpassingsvermogen, enz.) en verminderde stabiliteit.

Bossen bieden een effectievere bescherming tegen natuurlijke gevaren dan zelfs experts in het veld tot nu toe geloofden. Het onderhoud van bossen is aanzienlijk goedkoper dan het bouwen van dure technische structuren. Maar kan het bos een vergelijkbaar niveau van veiligheid garanderen als structurele maatregelen? De Protect Bio-methode maakt de evaluatie van deze op de natuur gebaseerde beschermingsdienst mogelijk. In het kader van dit project is een methode ontwikkeld die het mogelijk maakt het effect van het bos en andere biologische beschermingsmaatregelen te bepalen en er nauwkeurig rekening mee te houden bij risicobeschermingsprojecten. Deze methode is bedoeld om de functies van bosbescherming te evalueren tegen natuurlijke gevaren of de noodzaak van technische beschermingsmaatregelen (d.w.z. barrières of netten) om schade door rotsvallen te voorkomen. De methode werd in de praktijk voor het eerst gebruikt op de weg Fuorn Pass, die Zernez in het Engadindal verbindt met Val Müstair.

Fuorn Pass, in de buurt van Zernez in de regio Engadin (Zwitserland), is een ongeveer 800 meter lange weg. Rockfall risico op dit gebied werd geanalyseerd met behulp van de Protect Bio methode. Rockfalls-gebeurtenissen die in het verleden zijn geregistreerd, kaarten van gebeurtenissen uit het verleden en scenario's die zijn afgeleid van de structurele geologische waarnemingen, maken het mogelijk het rockfall-risico te beschrijven: de analyse laat zien op welke gebieden rotsval kan worden verwacht en hoe vaak dergelijke gebeurtenissen zich kunnen voordoen. Een wiskundig model werd ook gebruikt om de gevolgen van de rockfall gebeurtenissen te simuleren. Op basis van een driedimensionaal terreinmodel berekent de computer de rockfall track en de krachten die vrijkomen door verschillende rots- en rotsmaten.

De Protect Bio-methode maakt het ook mogelijk om bij de risicobeoordeling rekening te houden met de rol van biologische beschermingsmaatregelen van bossen tegen natuurlijke gevaren (rotsen, aardverschuivingen, lawines, enz.). De helling van de locatie, de dichtheid van de stam en andere factoren worden opgenomen in de simulatie voor de bepaling van de beschermingscapaciteit van het bos.

In het geval van de Fuorn Pass-weg in de buurt van Zernez, toonden de resultaten aan dat er geen rotsvalnetten nodig zijn op ongeveer de helft van het getroffen stuk weg. In dit deel is de beschermingsfunctie van bestaande bossen voldoende om bescherming te bieden tegen gebeurtenissen met een terugkeerperiode van minder dan 1 tot 30 jaar. Als een goedkope aanvullende maatregel kunnen gekapte bomen dwars naar de helling worden gerangschikt. Technische en duurdere maatregelen (zoals netten) zijn alleen nodig in stukken van de weg waar het bos dun is.

Op basis van eerdere beoordelingen – waarbij het onvoldoende kwantificeerbare effect van het beschermingsbos als natuurlijke belemmering vaak werd genegeerd – zouden langs het grootste deel van de weg in kwestie valnetten of andere beschermende barrières moeten worden aangelegd. Met de Protect Bio-methode is de bosbeschermingsfunctie geëvalueerd en gepromoot als aanpassingsmaatregel op basis van een nauwkeurige risicobeoordeling en kosten-batenanalyse. De toepassing van deze methode maakte het dus mogelijk om miljoenen euro's te besparen op technische beschermingsconstructies die als niet nodig zijn beoordeeld.

Bij het project “Effectiviteit van biologische beschermingsmaatregelen” (ook bekend als Protect Bio) waren de volgende partners betrokken:

• FOEN - Federaal Bureau voor het Milieu: Aardverschuivingen, lawines en beschermde bossen;
• Kanton Grisons: Bureau voor bossen en natuurlijke gevaren; Bureau voor civiele techniek;
• Gemeente Zernez: Bosbeheer.

De ontwikkelde methode omvat verschillende instrumenten en analytische benaderingen die het mogelijk maken om het effect van het bos en andere biologische beschermingsmaatregelen te bepalen en er nauwkeurig rekening mee te houden bij risicobeschermingsprojecten, waardoor kosten worden bespaard in verband met de implementatie van niet-noodzakelijke technische beschermingsstructuren.

De rol van bosbeschermingsdiensten tegen natuurrampen zoals lawines, aardverschuivingen en puinstromen is echter vrij moeilijk te beoordelen en te kwantificeren; De gegevens zijn niet op alle locaties beschikbaar.

Ongeveer de helft van het Zwitserse bosgebied is geclassificeerd als beschermingsbos. Beschermingsbossen werden tientallen jaren verwaarloosd totdat een aanpak op basis van de herziene bosbouwwetgeving die in 1991 werd ingevoerd, de kantons verplichtte te zorgen voor het onderhoud van de beschermde bossen. Beschermingsbos werd gedefinieerd als “een bos dat erkende potentiële schade als gevolg van een bestaand natuurgevaar kan voorkomen of de daaraan verbonden risico’s kan verminderen”. Sindsdien hebben de federale autoriteiten, kantons en gemeenten jaarlijks ongeveer 145 miljoen euro uitgetrokken voor het onderhoud van beschermde bossen. Dit is een goede investering, aangezien de economische waarde van het beschermde bos, die verband houdt met de risicovermindering voor nederzettingen en verkeersroutes, wordt geraamd op 3,8 miljard EUR per jaar.  

Het consequente gebruik van Protect Bio in heel Zwitserland zou miljoenen euro's aan technische beschermingsconstructies kunnen besparen; dit verhoogt de waarde van het beschermingsbos nog verder.

Een mijlpaal in het gebruik van natuurlijke hulpbronnen werd bereikt in de 19e eeuw met het besluit om duurzame beheerpraktijken in te voeren om bossen te beschermen. Vandaag de dag wordt de Zwitserse boswetgeving internationaal erkend en reguleert op een alomvattende manier de verschillende functies van het bos, zowel voor mensen als als een habitat voor dieren en planten. Door natuurlijk en duurzaam bosbeheer aan te moedigen, zorgt het er ook voor dat hout, een lokale natuurlijke hulpbron, permanent kan worden gebruikt. Bovendien wordt in de Forest Act (ForA) ingegaan op de sleutelrol van bossen bij de bescherming tegen natuurrampen. De ForA verleent bos een unieke positie in landgebruik: het beschermt het zowel in termen van verspreiding als in termen van ruimtelijke spreiding. Het belangrijkste instrument is het algemene verbod op ontbossing. Naast de bescherming van het bos en de verschillende functies die het biedt, heeft de ForA ook tot doel het bos te beheren met respect voor de natuur en het duurzaam gebruik van hout als natuurlijke hulpbron aan te moedigen.

Overstromingen, lawines, aardverschuivingen en rotsvallen komen vaak voor in Zwitserland, en ze zijn vaak van aanzienlijke omvang. De Wet waterbouwkunde (HEA) en de ForA regelen hoe de bescherming tegen deze natuurlijke gevaren te organiseren, die wordt geëist aan de kantons. Bij het bouwen van beschermende structuren en het opstellen van natuurgevaarkaarten kunnen zij een beroep doen op deskundige en financiële steun van de Confederatie. De verschillende maatregelen zijn bedoeld om mensen en waardevolle eigendommen te beschermen. De beste manier om dit te doen is om de ruimte op de juiste manier te gebruiken. Ruimtelijke ordening moet ervoor zorgen dat er geen gebouwen of infrastructuur worden gebouwd in gebieden die gevoelig zijn voor natuurrampen. Beschermende bossen worden ook beschouwd als een middel om de bescherming tegen lawines, rotspartijen en aardverschuivingen te verbeteren.

Protect Bio is een baanbrekende aanpak die in Zwitserland is ontwikkeld. Naast de Fuornpas is de methode toegepast bij bijvoorbeeld Gruobenwald, Klosters en Orvin, Täsch, Schmitten. Het is de bedoeling om Protect Bio in de komende jaren op andere locaties te gebruiken en met name in de context van lawines, rotsval en modderstromen en om de validatie ervan te verbeteren.

Beschermingsbossen hebben geen vaste levensduur. Beschermende structuren en beschermde bossen moeten te allen tijde goed worden onderhouden, zodat ze hun beschermende functie kunnen vervullen en ook bosdiensten kunnen behouden.

Arthur Sandri
Head of the Landslides, Avalanches and Protection Forest Section
Federal Office for the Environment (FOEN)
Tel.: +41 (0)58 465 51 70
E-mail: arthur.sandri@bafu.admin.ch 

ProtectBio-project