Slik vel du klimatilpassa tresortar: Beslutningsstøtte til skogeigarar i Hessen, Tyskland

Klimaendringane gjev mange usikkerheiter for skogforvaltarar. Prognosane føreseier at klimaendringane vil vere utbredte, raske og intensiverande. Derfor må klimascenari alltid revurderast for treslagsanbefalingar og endringar som inngår i skogbrukets beslutningsprosessar.

Prognosane for regionale klimaendringar er ikkje så klare, spesielt når det gjeld den sesongmessige fordelinga av nedbør. Vidare har ikkje berre jordeigenskapar, men terrengforhold som helling eller eksponering sterk innverknad på vassforsyninga på ein bestemt stad. Dette gjer romleg differensiert modellering av klimaendringar naudsynt. I Hessen-regionen er fokuset på modellering av vassforsyning, fordi klimaendringar aukar risikoen for tørkestress for treartar i mange område, og dermed avgrensar deira eignethet. Dette skyldast ikkje berre endringar i nedbørsmønster, men òg auka fordamping, relatert til aukande temperaturar. Spesielt i dei varme sommarmånadane vil dette resultere i eit aukande vassunderskot mange stader i framtida. Prognosane er spesielt alvorlege viss IPCC (2014) RCP 8.5-utsleppsscenariet vurderast.

Ei av utfordringane er å finne ein indikator for tørkestress. Den bør bereknast for alle skogområde i Hessen og bør vere eigna til å vurdere risikoen for treslag, slik at tilråringar kan gjevast ved bruk av terskelverdiar.

Skadane dei siste åra forårsaka av stormar, tørke og barkbilleåtak illustrerer at det hastar med tilpassa skogforvalting. Spesielt i store skadeområde må beslutningar om gjenplanting gjerast raskt. Desse beslutningene må ta omsyn til dei forventa klimaendringane, og dermed minimere risikoen for framtidige skadar og føre til langsiktig bevaring av vitale, stabile skogar.

Den integrerte klimavernplanen 2025, State of Hesse, implementerer den tyske føderale regjeringas klimavernplan på statleg nivå. Den består av ein omfattande pakke med tiltak for reduksjon og tilpasning av klimaendringar.

Ifølgje Hessian Forest Act står skogeigarar fritt til å bestemme kva for treartar dei skal velje. Dei er imidlertid forplikta til å gjenskoge område innan seks år (§7 HWaldG).

Staten Hesse støttar skogeigarar i å reparere skadar på skogen forårsaka av ekstreme vêrforhold. Tilrådingane frå NW-FVA er bindande integrert i dei statlege forskriftene som etablerer eit skogstøtteprogram ("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)".

Tilrådingane for klimatilpassa treslagssamansetningar i Hessen, utvikla som ein del av IKSP-Hessen-prosjektet, har følgjande mål:

1.   Å gje stadsspesifikk informasjon for ukartlagte skogområde i Hessens kommunale og private skogar som grunnlag for val av treslag som passar til staden, då berre 80 % av skogane allereie er kartlagt. I denne samanheng har prosjektet som mål å betre romleg representere vass- og næringsbalanse, spesielt i det breie spekteret av stader kartlagt som "mesotrofe".

2.   Å utvikle silvicultural anbefalingar framover — ser fram til år 2100. Dei regionale klimascenaria frå kjernegruppa til ekspertgruppa ReKliEs-De på statleg nivå brukast til dette føremålet.

3.   Å identifisere «skogutviklingstypar», som består av ei tilrådd blanding av treartar som utfyller kvarandre i sine vekstmønster, for å minimere eller redusere risikoen for skade på grunn av klimaendringar.

Det endelege målet er at resultata gjerast tilgjengeleg for alle hessiske skogeigarar, og implementerer eit nytt og brukarvennleg informasjonssystem som kan brukast av skogeigarar utan grundig teknisk kunnskap.

Prosjektet omfatta tre hovudaktivitetar: i) kartlegging av stadsspesifikke eigenskapar under noverande og framtidige forhold, ii) utvikling av anbefalingar («anbefalte skogutviklingstypar») og iii) kunnskapsoverføring for å fremje skogeigarars rådingar (Web-Service for climate-adapted tree species), som beskrive nedanfor.

1. Kartleggingsstadens særlege eigenskapar

Å forstå stadspesifikke eigenskapar, til dømes tilgjengeleg vatn og næringstilførsel, er avgjerande for å velja eigna treslag for ein kvar skogstad. Ved starten av prosjektet var jordkart tilgjengeleg for dei fleste skogområda i Hessen. For å lukka gapet på 20 % udokumentert skogareal og forbetra kartleggingsresultata, vart det utvikla datamodellar ved NW-FVA for å utleia trofisk tilstand, klimatisk vassbalanse (skilnad mellom nedbør og potensiell evapotranspirasjon) og brukbar feltkapasitet (vatn tilgjengeleg for planter etter påfylling i vintermånadane) for alle skogområda. For å berekne arealbasert estimering av brukbar feltkapasitet vart det utarbeidd totalt 4,179 jordprofilar. I tillegg vart jordkartet til Hessian State Surveying Office brukt til å estimere dei trofiske nivåa (Heitkampeit al., 2020). Kjerneelementet var vurdering av framtidig vassforsyning ved å vurdere stadens vassbalanse i vegetasjonsperioden. Denne parameteren består av den brukbare feltkapasiteten og den klimatiske vassbalansen. Den klimatiske vassbalansen som brukast, er basert på klimaprognosar frå utsleppsscenariet RCP 8.5 (IPCC 2014), berekna med den globale modellen ECHAM 6 og den statistiske regionale modellen STARS II som gjennomsnittsverdi for referanseperioden 2041 — 2070. For å etablere den lokale referansen vart det brukt ein kombinert metode for invers avstandsvekting og høgderegresjon for å skalere ned til eit rutenett på 50 x 50 m.

Det nye NW-FVA-lokalitetskartet inneheld dermed omfattande informasjon om trofiske nivåer og framtidig vassbalanse for heile skogen i Hesse, noko som gjev større vekt på klimahensyn ved val av treslag.

2. Utvikling av tilrådde skogutviklingstypar

Treslag er kategorisert i samsvar med deira vass- og næringsbehov ved hjelp av terskelverdiar for tørkestressindeksen. Treslag som utfyller kvarandre når det gjeld økologiske krav og vekstatferd, er tilpassa for å danne blanda stativtypar, eller skogutviklingstypar.

Avhengig av oppfyllinga av dei økologiske krava til området, kan rolla til ein treart i blanda skog klassifiserast som leiande, blanda, medfølgjande eller utelukka frå dyrking. I tillegg til områdets vassbalanse og trofiske kriterium, inneheld anbefalingar òg nokre silvikulturelle og økonomiske innstillingar (t.d. utestenging av furu og bjørk på vatn og næringsrike stader). For hydromorfe lokalitetar, dvs. jord påverka av grunnvatn og bakvatn, er allokering av treslag ved hjelp av stadens vassbalanse ikkje eigna, sidan den brukbare feltkapasiteten ikkje er meiningsfull her. I staden er dei kategorisert etter det førre systemet i samsvar med terrengvassregimet og trofisk nivå.

Hovudargumenta til fordel for blanda skogar er deira større stabilitet og deira generelt høgare motstandskraft i å kompensere for forstyrringar.  Skogsutviklingstypar brukast i silvikulturplanlegging. Dei beskrivast ved modellar av ønskte skogstruktur som til dømes kategoriserer deira suksessive posisjon og spesifiserer utviklingsmål med omsyn til deira beskyttande og rekreasjonsfunksjon. Tømmerproduksjonsmål inngår i form av måldiameter og produksjonsperiodar. Prosentandel av treslag er definert for både utviklings- og regenereringsmål. Det kan utleiast stadsspesifikk planleggingsinformasjon for kvar treart som tilrådast i ein skogutviklingstype.

Katalogen over skogutviklingstypar for kommunale og private skogar omfattar 34 skogutviklingstypar.  Dei er allereie tekne i bruk av mange skogeigarar. Få vitjingar til webportalen i august 2024 er meir enn 296000 (antal klikk) og det veks. På grunn av risikoen for feiltolking av ikkje-ekspertbrukarar, rådgir NW-FVA generelt rådsgiving med spesialisert skogbrukspersonell.

3. WEB-Service for klimatilpassa treslag

Beslutningsstøttesystemet for klimatilpassa val av treslag vart integrert i HessenForstsoperative GIS og gjort tilgjengeleg for skogeigarar som ein fritt tilgjengeleg nettportal (https://www.nw-fva.de/baem/). I tillegg kan REST-Web-tenesta som heile tenesta er basert på og WMS (web map service) enkelt integrerast i andre programvareprodukter. NW-FVA-nettstaden inneheld òg ein rask guide til bruk av tenesta. Katalogen over skogutviklingstypar, ytterlegare bakgrunnsinformasjon og klassifikasjonstabellane er tilgjengeleg for nedlasting.

I webapplikasjonen opnar eit klikk på kartet ein tabell med informasjon om posisjon, skogstadskarakteristikkar og tilrådde skogutviklingstypar på kvar skogstad i heile Hesse.

For å komplettere nettportalen vart det utvikla ein app for operativsystema Android og iOS (Apple) for mobile einingar. Fordelen med programmet er at det bestemmer plasseringa av ein skog plassering via GPS. Det gjer det mogleg å hente informasjon umiddelbart, slik at ei vurdering av den eksisterande silvikultursituasjonen kan knytast direkte til skogstaden. Viss det ikkje er Internett-tilgang tilgjengeleg, lagrast den valde plasseringa og kan opnast seinare for å henta den knyta informasjonen. Posisjonering er spesielt nyttig viss det ikkje er skogdeling eller kartgrunnlag, eller viss det er vanskeleg å trekkje grenser, til dømes i små private skogar.

Til slutt tener katalogen over skogutviklingstypar som grunnlag for tilskot frå forvaltingsorgana. Staten Hesse finansierer gjenplanting av opne område som har vorte ramma av ekstrem tørke mellom 2018 og i dag. Valet av ein skogutviklingstype som tilrådast på ein bestemt stad, er obligatorisk for skogeigarar og ein føresetnad for å ta imot tilskot til planting og vedlikehald.

Prosjektpartnarane var skogeigarane og rådgjevarane: HessenForst, ansvarleg for statsskogen og delar av kommunal- og privatskog, og Hessenskogeigarforeningen, ansvarleg for alle andre delar av kommunal og privat skog. Begge ga råd og data gjennom heile prosjektet og var involvert i kunnskapsoverføringsprosessane.

Det vart gjennomført ei kartlegging av skogeigarar og rådgjevarar for å utvikle strategiar for å fremje medvit og bruk av beslutningsstøtteverktøya for kommunale og private skogar. Sidan dei tidlege trinna i prosjektet har interessatinvolvering favorisert aksept og opptak av anbefalingar frå skogeigarar. Av denne grunn rapporterast flere detaljar om interessatengasjement under avsnittet «Suksess og avgrensande faktorar».

Suksessfaktorar:

For å setje resultata ut i praksis så raskt og effektivt som mogleg, føregjekk kunnskapsoverføringsprosessen på flere nivåar, og dette representerte ein viktig suksessfaktor i prosjektet.

For det første betydde samansetninga av prosjektdeltakarane, som involverte HessenForst og Hessian Forest Owners’ Association, at erfarne utøvarar var involvert i utvikling og tolking av resultata frå prosjektstart. Dette sikra anerkjenning av tilrådingane som vart gjevne og aktiv innleming i skogsplanlegginga frå starten av. Difor fann den første valideringa stad under den pågåande prosessen før resultata vart presentert og gjort tilgjengeleg for ålmenta. Denne tilnærminga auka aksepten av dei utvikla treslagsanbefalingane betydeleg.

Eit anna nivå av kunnskapsoverføring ligg i lettforståeleg dokumentasjon og gjer resultata offentleg tilgjengelege i ei form som transparent støttar skogeigarar og skogbrukarar i deira beslutningar. Eit digitalt beslutningsstøttesystem (DSS) krig difor utforma som eit eigna verktøy. Dette er offentleg tilgjengeleg via ein NW-FVA nettportal, der skogeigarar enkelt kan identifisere sine stands og få tilgang til/laste ned treslagsanbefalingane som er utvikla i prosjektet. Ein mobil versjon for Android og iOS mobiltelefonar har også vorte utvikla. Desse programma er den enklaste måten å finne nettstader ved hjelp av GPS-funksjonen på den mobile eininga.

Som tredje trinn i kunnskapsoverføringa vart det organisert aktive kurs i nært samarbeid med HessenForst i alle skogbrukskontora. Det vart òg halde foredrag på arrangementer i regi av Hessian Forest Owners’ Association. Det tilbys også gratis opplæring til skogeigarar i eigen skog. Kursa og webportalen vart annonsert via flygeblad og annonsar i spesialiserte tidsskrifter. I tillegg har etableringa av video brukarhandbøker byrja. Desse er òg tilgjengelege på NW-FVAs nettstad.

Overraskande nok uttrykte flere andre sektorar, til dømes miljøplanleggingskontorer, naturvernstyresmakter og einingar med ansvar for drikkevassutvinning og dammar eller vegbygging, interesse for å bruke rådingar frå treslag og integrere tenesta i deira GIS-portalar. Dette viser kor vellukka initiativet frå NW-FVA er.

Ei liknande tilnærming, basert på det same konseptet av skogutviklingstypar, vart implementert i Nordrhein-Westfalen-staten (Tyskland), innanfor SUPERB-prosjektet (sjå casestudien Store skogrestaureringsløysingar i NRW),noko som tyder på replikeringspotensialet til prosjektet.

Avgrensande faktorar:

Sjølv om det er eit stort behov for råd og tilrådingane var bindande integrert i statstilskota til skogplantingsprosjekter, er treslagsanbefalingane ikkje etablert som ein ny standard enno.

Invitasjonen til å gje tilbakemelding og opplæringsprogrammet vart ynskt velkomen, men ikkje i den grad håpa på. Djupnekunnskap innan det komplekse feltet tresortseleksjon i eit klima i endring ans som nødvendig for å unngå feiltolkingar. Vidare er målgruppa av beslutningstakarar i skogen svært heterogen, noko som krev høg innsats i kommunikasjon. For å overvinne desse begrensningane, vil eit treningsprogram oppretthaldast på lang sikt. Opplæring på staden føretrekkast, men instruksjonsvideoar er òg ønskeleg. Dette vil bli vurdert for å forbetra opptaket av tilsetjingar.

Den totale kostnaden for prosjektet var 5,655,000 EUR og inkluderte hovudsakleg personellkostnader.  Bruken av verktøy utvikla i prosjektet er gratis for alle brukarar. Kostnadane for å restaurere skog varierer i samsvar med forholda på staden og i omfanget av området som skal restaurerast. Eit døme kan finnast i casestudien “Storskalaskogrestaureringsløysingar for motstandsdyktigheit mot flere klimapåkjenningar i Nordrhein-Westfalen, Tyskland”

Silvikulturplanlegging ved hjelp av skogutviklingstypar som tilrår blanda skog, vil gje større stabilitet og generelt høgare motstandskraft mot forstyrringar. Dette vil ikkje berre sikre miljømessige og økonomiske fordelar, men også sikre vedlikehald av andre skogøkosystemtenester. Sjølv om det ikkje er spesifikt kvantifisert, vil det òg støtte klimaregulering, vassregulering og forsyning, erosjonskontroll, habitatforsyning og rekreasjon.

Prosjektet starta i 2018 og varer fram til 2025. Nettportalen vart gjort tilgjengeleg for første gong i oktober 2020. Etter intensiv vidareutvikling vart det gjennomført ei omfattande oppdatering i mai 2023.

Utveljing og planlegging av spesifikke restaurerings- eller plantetiltak kan ta opptil éit år. Kontinuerleg forvalting av skogboda er viktig for å oppretthalde ein tilpassa blandingsskog som kan levere alle økosystemtenester. Det er tilsvarande forvaltingsanbefalingar for kvar skogutviklingstype, differensiert i samsvar med pre-tjukringsstadiet, tjukkingsstadiet, kvalifiseringsstadiet og dimensjoneringsstadiet, samt modeinings- og regenereringsstadiet.

Beslutningsstøtteverktøyet er designa for å vere permanent og oppdaterast kontinuerleg.

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): Hotell i nærleiken av Waldentwicklungsziele (WEZ) für den hessischen Kommunal- und Privatwald Empfehlungen der NW-FVA i Zusammenarbeit mit dei Hessischen Waldbesitzerverband. Göttingen, til dømes. 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): Hotell i nærleiken av Entscheidungshilfen zur klimaangepassten Baumartenwahl. Deutscher Waldbesitzer (1): 8-10.

Heitkamp F., Ahrends B., Evers J., Steinicke C., Meesenburg H. (2020): Inferens av skogsjord næringsstoff regime ved å integrere jord kjemi med fuzzy-logikk: Regionomfattande søknad for interessentar i Hessen, Tyskland. Hotell i nærleiken av 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)