Como escolher espécies de árvores adaptadas ao clima: Apoio à decisão para os proprietários florestais em Hesse, Alemanha

As alterações climáticas suscitam muitas incertezas para os gestores florestais. As projeções preveem que as alterações climáticas sejam generalizadas, rápidas e cada vez mais intensas. Por conseguinte, os cenários climáticos devem ser sempre reexaminados para ter em conta as recomendações relativas às espécies de árvores e as alterações incorporadas na tomada de decisões florestais.

As projeções regionais sobre as alterações climáticas não são tão claras, especialmente no que diz respeito à distribuição sazonal da precipitação. Além disso, não só as características do solo, mas também as condições do terreno, como a inclinação ou a exposição, têm um forte impacto no abastecimento de água num local específico. o que torna necessária uma modelização espacialmente diferenciada dos efeitos das alterações climáticas. Na região de Hesse, a tónica é colocada na modelização do abastecimento de água, uma vez que as alterações climáticas estão a aumentar o risco de stress da seca para as espécies de árvores em muitas zonas, limitando assim a sua adequação. Isto é devido não só à mudança nos padrões de precipitação, mas também ao aumento da evaporação, relacionado com o aumento das temperaturas. Especialmente durante os meses quentes de verão, isso resultará em um crescente déficit de água em muitos locais no futuro. As projeções são particularmente graves se se considerar o cenário de emissões IPCC (2014) RCP 8.5.

Um dos desafios é encontrar um indicador para o stress da seca. Deve ser calculado para todos os sítios florestais em Hesse e deve ser adequado para avaliar o risco das espécies de árvores, de modo a que as recomendações possam ser feitas utilizando limiares.

Os danos causados nos últimos anos por tempestades, secas e infestações de escaravelhos ilustram a urgência de uma gestão florestal adaptada. Especialmente em áreas de grande escala de danos, as decisões sobre a reflorestação devem ser tomadas rapidamente. Essas decisões devem ter em conta as alterações climáticas esperadas, minimizando assim os riscos de danos futuros e conduzindo à preservação a longo prazo de florestas vitais e estáveis.

OPlano Integrado de Proteção do Clima 2025, Estado de Hesse, aplica o plano de proteção do clima do Governo Federal alemão a nível estatal. Consiste num vasto pacote de medidas para a atenuação das alterações climáticas e a adaptação às mesmas.

De acordo com a Lei das Florestas do Hesse, os proprietários florestais são livres de decidir quais as espécies de árvores a escolher. No entanto, são obrigados a reflorestar as superfícies no prazo de seis anos (artigo 7.o da HWaldG).

O estado de Hesse apoia os proprietários florestais na reparação dos danos causados à floresta por condições meteorológicas extremas. As recomendações do NW-FVA são integradas de forma vinculativa nos regulamentos estatais que estabelecem um programa de subvenções florestais («Richtlinie für forstliche Förderung in Hessen», 30 de abril de 2018, e «Richtlinie zur Förderung von Maßnahmen zur Bewältigung der durch Extremwetterereignisse verursachten Folgen im Wald in Hessen, Extremwetterrichtlinie-Wald, 1 de abril de 2021»).

As recomendações para composições de espécies arbóreas adaptadas ao clima em Hesse, desenvolvidas no âmbito do projeto IKSP-Hessen, têm os seguintes objetivos:

1.   Fornecer informações específicas sobre as zonas florestais não cartografadas nas florestas municipais e privadas de Hesse como base para a seleção de espécies arbóreas adequadas à localização, uma vez que apenas 80 % das florestas já foram cartografadas. Neste contexto, o projeto visa uma melhor representação espacial do equilíbrio da água e dos nutrientes, especialmente no amplo espetro de sítios identificados como «mesotróficos».

2.   Desenvolver recomendações silvícolas para o futuro - com vista ao ano de 2100. Para o efeito, são utilizados os cenários climáticos regionais do núcleo central do grupo de peritos a nível estatal ReKliEs-De.

3.   Identificar «tipos de desenvolvimento florestal», que consistem numa mistura recomendada de espécies arbóreas que se complementam nos seus padrões de crescimento, a fim de minimizar ou reduzir o risco de danos devidos às alterações climáticas.

O objetivo final é que os resultados sejam disponibilizados a todos os proprietários florestais do Hesse, implementando um novo sistema de informação de fácil utilização, utilizável pelos proprietários florestais sem conhecimentos técnicos aprofundados.

O projeto incluiu três atividades principais: i) mapeamento das características específicas do local nas condições atuais e futuras, ii) elaboração de recomendações («tipos recomendados de desenvolvimento florestal») e iii) transferência de conhecimentos para favorecer a adoção de recomendações pelos proprietários florestais (serviço Web para espécies arbóreas adaptadas ao clima), tal como a seguir se descreve.

1. Cartografia das características específicas do local

Compreender as características específicas do sítio, como o abastecimento de água e nutrientes disponíveis, é essencial para escolher espécies de árvores adequadas para qualquer sítio florestal. No início do projeto, estavam disponíveis mapas do local de implantação do solo para a maioria das zonas florestais de Hesse. A fim de colmatar a lacuna de 20 % de superfície florestal não documentada e melhorar os resultados do mapeamento, foram desenvolvidos modelos informáticos no NW-FVA para determinar o estado trófico, o equilíbrio hídrico climático (diferença entre a precipitação e a potencial evapotranspiração) e a capacidade útil do campo (água disponível para as plantas após o reabastecimento nos meses de inverno) para todos os sítios florestais. Para o cálculo da estimativa por área da capacidade de campo utilizável, foi elaborado um total de 4.179 perfis de solo. Além disso, foi utilizado o mapa do solo do Gabinete Estatal de Inspeção do Hesse para estimar os níveis tróficos (Heitkamp et al., 2020). O elemento central foi a avaliação do futuro abastecimento de água através da avaliação do balanço hídrico do local durante o período vegetativo. Este parâmetro consiste na capacidade de campo utilizável e no balanço hídrico climático. O balanço climático da água utilizado baseia-se nas projeções climáticas do cenário de emissões PCR 8.5 (PIAC 2014), calculadas com base no modelo global ECHAM 6 e no modelo estatístico regional STARS II como valor médio para o período de referência 2041-2070. Para estabelecer a referência local, foi utilizado um método combinado de ponderação de distância inversa e regressão de altura para escalar para uma grade de 50 x 50 m.

O novo mapa do sítio NW-FVA contém, assim, informações abrangentes sobre os níveis tróficos e o futuro balanço hídrico do sítio para toda a floresta em Hesse, permitindo um maior peso das considerações climáticas na seleção das espécies de árvores.

2. Desenvolvimento dos tipos de desenvolvimento florestal recomendados

As espécies de árvores são categorizadas de acordo com as suas necessidades de água e nutrientes, utilizando valores-limite do índice de esforço em caso de seca. As espécies arbóreas que se complementam em termos das suas exigências ecológicas e do seu comportamento de crescimento são combinadas para formar tipos mistos de povoamento ou tipos de desenvolvimento florestal.

Dependendo do cumprimento dos seus requisitos ecológicos para o sítio, o papel de uma espécie arbórea em florestas mistas pode ser classificado como principal, misto, acompanhante ou excluído do cultivo. Para além do balanço hídrico do local e dos critérios tróficos, as recomendações também contêm alguns contextos silvícolas e económicos (por exemplo, exclusão do pinheiro e da bétula em locais ricos em água e nutrientes). Para os sítios hidromórficos, ou seja, os solos influenciados pelas águas subterrâneas e pelas águas subterrâneas, a atribuição de espécies de árvores utilizando o balanço hídrico do sítio não é adequada, uma vez que a capacidade útil do campo não é significativa neste caso. Em vez disso, são categorizados pelo sistema anterior de acordo com o regime de água do terreno e o nível trófico.

Os principais argumentos a favor das florestas mistas são a sua maior estabilidade e, de um modo geral, a sua maior resiliência na compensação de perturbações.  Os tipos de desenvolvimento florestal são utilizados no planeamento silvícola. São descritos por modelos da estrutura florestal desejada que, por exemplo, categorizam a sua posição sucessória e especificam os objetivos de desenvolvimento no que diz respeito à sua função protetora e recreativa. Os objetivos de produção de madeira são incluídos sob a forma de diâmetros-alvo e períodos de produção. As percentagens de espécies arbóreas são definidas tanto para os objetivos de desenvolvimento como para os de regeneração. As informações de planeamento específicas do local podem ser obtidas para cada espécie de árvore recomendada num tipo de desenvolvimento florestal.

O catálogo de tipos de desenvolvimento florestal para florestas municipais e privadas inclui 34 tipos de desenvolvimento florestal.  Eles já estão a ser utilizados por muitos proprietários florestais. O número de visitas ao portal Web em agosto de 2024 é superior a 296 000 (número de cliques) e está a aumentar. Devido ao risco de interpretação errónea por utilizadores não especializados, o NW-FVA aconselha geralmente a consulta de pessoal florestal especializado.

3. Serviço Web para espécies arbóreas adaptadas ao clima

O sistema de apoio à decisão para a seleção de espécies arbóreas adaptadas ao clima foi integrado no SIG operacional do HessenForste disponibilizado aos proprietários florestais como um portal Web de acesso livre (https://www.nw-fva.de/baem/). Além disso, o REST-Web-Service, no qual todo o serviço se baseia, e o WMS (web map service) podem ser facilmente integrados noutros produtos de software. O site da NW-FVA também contém um guia rápido para a utilização do serviço. O catálogo de tipos de desenvolvimento florestal, outras informações de base e os quadros de classificação estão disponíveis para descarregamento.

Na aplicação Web, um clique no mapa abre uma tabela com informações sobre a posição, as características do sítio florestal e os tipos de desenvolvimento florestal recomendados em cada local florestal em Hesse.

Para complementar o portal web, foi desenvolvida uma aplicação para os sistemas operativos Android e iOS (Apple) para dispositivos móveis. A vantagem do aplicativo é que determina a posição de uma localização florestal via GPS. Permite obter informações imediatamente, de modo a que uma avaliação da situação silvícola existente possa ser diretamente ligada ao sítio florestal. Se não houver acesso à Internet disponível, o local selecionado é salvo e pode ser aberto mais tarde para recuperar as informações associadas. O posicionamento é particularmente útil se não houver divisão florestal ou base cartográfica ou se for difícil traçar limites, por exemplo, em pequenas florestas privadas.

Por último, o catálogo de tipos de desenvolvimento florestal serve de base para as subvenções dos organismos administrativos. O estado de Hesse está a financiar o reflorestamento de espaços abertos que foram afetados pela seca extrema entre 2018 e hoje. A seleção de um tipo de desenvolvimento florestal recomendado num local específico é obrigatória para os proprietários florestais e um pré-requisito para receber subsídios para plantação e manutenção.

Os parceiros do projeto foram os proprietários florestais e os conselheiros: HessenForst, responsável pela floresta estatal e por partes de florestas municipais e privadas, e a Associação dos Proprietários Florestais do Hesse, responsável por todas as outras partes das florestas municipais e privadas. Ambos forneceram aconselhamento e dados ao longo do projeto e estiveram envolvidos nos processos de transferência de conhecimentos.

Foi realizado um inquérito aos proprietários florestais e aos conselheiros para desenvolver estratégias destinadas a promover a sensibilização e a utilização dos instrumentos de apoio à decisão para as florestas municipais e privadas. Desde as primeiras etapas do projeto, a participação das partes interessadas favoreceu a aceitação e a aceitação das recomendações dos proprietários florestais. Por este motivo, são comunicados mais pormenores sobre a participação das partes interessadas na secção «Fatores de sucesso e limitativos».

Fatores de sucesso:

A fim de pôr os resultados em prática o mais rápida e eficientemente possível, o processo de transferência de conhecimentos teve lugar a vários níveis, o que representou um fator essencial de sucesso do projeto.

Em primeiro lugar, a composição dos participantes no projeto, que envolveu o HessenForst e a Associação de Proprietários Florestais do Hesse, implicou a participação de profissionais experientes no desenvolvimento e na interpretação dos resultados desde o início do projeto. Tal assegurou o reconhecimento das recomendações formuladas e a sua integração ativa no planeamento florestal desde o início. Por conseguinte, a primeira validação teve lugar durante o processo em curso, antes de os resultados serem apresentados e disponibilizados ao público em geral. Esta abordagem aumentou consideravelmente a aceitação das recomendações de espécies de árvores desenvolvidas.

Um segundo nível de transferência de conhecimentos consiste na fácil compreensão da documentação e na disponibilização dos resultados ao público de uma forma que apoie de forma transparente os proprietários florestais e os silvicultores nas suas decisões. Uma guerra do sistema digital de apoio à decisão (DSS) foi, portanto, concebida como uma ferramenta adequada. Tal é acessível ao público através de um portal Web NW-FVA, onde os proprietários florestais podem identificar facilmente os seus povoamentos e aceder/descarregar as recomendações relativas às espécies de árvores elaboradas no âmbito do projeto. Também foi desenvolvida uma versão móvel para telemóveis Android e iOS. Estas aplicações são a forma mais fácil de localizar sites utilizando a função GPS do dispositivo móvel.

Como terceira fase da transferência de conhecimentos, foram organizados cursos de formação ativos em estreita cooperação com a HessenForst em todos os gabinetes florestais. Foram também dadas palestras em eventos organizados pela Associação dos Proprietários Florestais do Hesse. Também são oferecidos cursos de formação gratuitos aos proprietários florestais nas suas próprias florestas. Os cursos e o portal web foram anunciados através de folhetos e anúncios em revistas especializadas. Além disso, iniciou-se a criação de manuais de utilizador de vídeo. Estes também estão disponíveis no site da NW-FVA.

Surpreendentemente, vários outros setores, como gabinetes de planeamento ambiental, autoridades de conservação da natureza e entidades responsáveis pela extração de água potável e barragens ou construção de estradas, manifestaram interesse em utilizar recomendações de espécies arbóreas e em integrar o serviço nos seus portais SIG. Isto demonstra o sucesso da iniciativa empreendida pela NW-FVA.

Uma abordagem semelhante, baseada no mesmo conceito de tipos de desenvolvimento florestal, foi aplicada no Estado da Renânia do Norte-Vestefália (Alemanha), no âmbito do projeto SUPERB (ver o estudo de caso Grandes soluções de restauração florestal em NRW),sugerindo o potencial de replicação do projeto.

Factores limitativos:

Embora haja uma grande necessidade de aconselhamento e as recomendações tenham sido integradas de forma vinculativa nos subsídios estatais para projetos de reflorestação, as recomendações relativas às espécies de árvores ainda não foram estabelecidas como um novo padrão.

O convite à apresentação de observações e o programa de formação foram bem acolhidos, mas não na medida esperada. Considera-se necessário um conhecimento aprofundado no domínio complexo da seleção de espécies arbóreas num clima em mudança, a fim de evitar interpretações erróneas. Além disso, o grupo-alvo de decisores na floresta é muito heterogéneo, exigindo grandes esforços de comunicação. Para ultrapassar estas limitações, será mantido um programa de formação a longo prazo. A formação no local é preferida, mas vídeos instrucionais também são desejados. Tal será considerado para melhorar a aceitação das recomendações.

O custo total do projeto foi de 5 655 000 EUR e incluiu principalmente os custos de pessoal.  A utilização das ferramentas desenvolvidas no projeto é gratuita para todos os utilizadores. Os custos de recuperação das florestas são variáveis em função das condições do local e da extensão da área a restaurar. Um exemplo pode ser encontrado no estudo de caso «Soluçõesde restauração florestal em grande escala para a resiliência a múltiplos fatores de stress climático na Renânia do Norte-Vestefália, Alemanha».

O planeamento silvícola com recurso a tipos de desenvolvimento florestal que recomendem florestas mistas proporcionará uma maior estabilidade e, de um modo geral, uma maior resiliência às perturbações. Tal assegurará não só benefícios ambientais e económicos, mas também a manutenção segura de outros serviços ecossistémicos florestais. Embora não especificamente quantificada, também apoiará a regulação climática, a regulação e o abastecimento de água, o controlo da erosão, o fornecimento de habitats e o lazer.

O projeto teve início em 2018 e decorre até 2025. O portal Web foi disponibilizado pela primeira vez em outubro de 2020. Após um desenvolvimento intensivo, foi realizada uma atualização exaustiva em maio de 2023.

A seleção e o planeamento de medidas específicas de restauração ou plantação podem demorar até um ano. A gestão contínua dos povoamentos florestais é importante para manter uma floresta mista adaptada que possa prestar todos os serviços ecossistémicos. Existem recomendações de gestão correspondentes para cada tipo de desenvolvimento florestal, diferenciadas de acordo com a fase anterior ao estilo, a fase de matagal, a fase de qualificação e a fase de dimensionamento, bem como a fase de maturidade e regeneração.

O instrumento de apoio à decisão foi concebido para ser permanente e é atualizado de forma contínua.

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 (em inglês). Empfehlungen der NW-FVA in Zusammenarbeit mit dem Hessischen Waldbesitzerverband (em inglês). Göttingen (em inglês). 39 S. (https://www.nw-fva.de/unterstuetzen/software/baem/hessen, Stand 26.05.2023)

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