Klimazone
Zur Beschreibung von Waldstandorten wird ein dreidimensionales Standortklassifikationssystem verwendet. Dieses System ordnet jeden Standort nach seiner Lage in einem ökologischen Koordinatensystem ein, das drei Hauptfaktoren umfasst:
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Klimaachse (Klimazone): Diese beschreibt die großräumigen klimatischen Bedingungen eines Standorts, insbesondere Temperatur- und Niederschlagsverhältnisse.
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Wasserachse (Wasserhaushaltsstufe): Sie charakterisiert die Wasserverfügbarkeit und das Wasserhaltevermögen des Bodens sowie die Grundwasserdynamik.
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Nährstoffachse (Basenklasse): Diese Achse spiegelt das Versorgungsniveau eines Standorts mit Nährstoffen, insbesondere mit basischen Kationen, wider.
Jeder Waldtyp lässt sich somit eindeutig als Kombination einer Klimazone, einer Wasserhaushaltsstufe und einer Basenklasse definieren. Dieses System ermöglicht eine differenzierte ökologische Bewertung und waldbauliche Planung.
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Früher wurden Waldstandorte hauptsächlich nach Höhenstufen und Wuchsgebieten eingeteilt – also zum Beispiel „montan“ oder „subalpin“. Dabei spielte vor allem eine Rolle, welche Baumarten dort typischerweise wachsen. Doch dieses starre System stößt an seine Grenzen: Das Klima verändert sich, und damit auch die Lebensbedingungen für Bäume.
Im Projekt "Dynamische Waldtypisierung" wurde deshalb ein neues Konzept entwickelt. Statt fixer Höhenstufen nutzt man heute Klimazonen, die zeigen, wie gut bestimmte Baumarten an einem Ort wirklich zurechtkommen – basierend auf dem tatsächlichen Klima.
Dafür wurden über 250.000 Beobachtungen aus 30 europäischen Ländern ausgewertet. Mithilfe von Generalized Additive Models (GAMs) – einem statistischen Verfahren – wurde berechnet, mit welcher Wahrscheinlichkeit eine Baumart unter bestimmten Klimabedingungen vorkommt. Die Grundlage dafür waren unter anderem Temperatur- und Niederschlagsdaten sowie ein hochaufgelöster Klimadatensatz.
So entstehen realistische klimabedingte Zonen, die besser zeigen, welche Baumarten an einem Ort wirklich wachsen können - heute und in Zukunft.
Die Klimazonen wurden anhand der Kombination von Auftretenswahrscheinlichkeiten verschiedener Baumarten für die Klimaperiode 1989–2018 festgelegt. Dabei wurde jeder Zone ein Zahlenwert von 1 bis 9 zugeordnet – von sehr kalter Nadelwald-Zone bis zu sehr milder Laubwald-Zone.
Die Einstufung basiert darauf, wie häufig bestimmte Baumarten in einem Gebiet vorkommen. Diese Wahrscheinlichkeit wird in fünf Klassen eingeteilt: von Klasse 1 (sehr häufig) bis Klasse 5 (sehr selten). Wenn zum Beispiel die Zirbe sehr häufig (Klasse 1) und die Fichte nur selten (Klassen 3 bis 5) vorkommt, spricht man von einer sehr kalten Nadelwald-Zone. In der kalten Nadelwald-Zone ist die Fichte hingegen häufiger vertreten – sie gehört dort zu den Klassen 1 oder 2.
Bei der Einteilung in Klimazonen wurde ein Zahlenwert von 0 bis über 10 berechnet, je nach Klimabedingung und Zukunftsszenario. Für besonders warme Wertebereiche (über 9) wurden zusätzlich zwei neue Zonen modelliert: die mäßig warme und die sehr warme Laubwald-Zone.
Diese Zonen stimmen weitgehend mit den Klimadaten der europäischen Vegetationskarten überein. Nur die sehr warme Laubwald-Zone zeigt etwas höhere Sommerniederschläge als in den bisherigen europäischen Daten.
Im Extremfall – zum Beispiel im Klimaszenario RCP 8.5 für das Jahr 2085 – entsteht ein Klima, das bereits an mediterrane Bedingungen erinnert. Dort könnten wärmeliebende und trockenheitsverträgliche Baumarten wie Flaumeiche, Zerr-Eiche oder Elsbeere wachsen.
Eine Erwärmung um nur 0,5 Grad Celsius verschiebt die Klimabedingungen um etwa 100 Höhenmeter nach oben. Das bedeutet: In Zukunft werden Baumarten aus tieferen, wärmeren Lagen die heutigen Arten in höheren Lagen mehr und mehr verdrängen.
Die Frage, wie sich die Zusammensetzung von Baumarten mit dem Klimawandel verändert, lässt sich mit dem Konzept der Waldvegetationszonen beantworten. Diese Zonen berücksichtigen nicht nur das Klima, sondern auch, ob an einem Ort eher Laub-, Misch- oder Nadelwälder wachsen.
Jede Zone ist mit bestimmten Baumarten verbunden – zum Beispiel die Zirbe im Hochgebirge (Waldgruppe ZI) oder die Eiche und Hainbuche in tieferen Lagen (Waldgruppe EH). Eine Übersicht dazu findet sich in Tabelle 1.4.
Ein besonderer Fall sind verschiedene Eichenwälder: Zum Beispiel Balkan-Eichenwälder (EHb), subkontinentale Eichenwälder (EIs) oder mediterrane Eichenwälder (EIm). Diese könnten in Zukunft nicht nur in einer, sondern in mehreren Klimazonen gleichzeitig vorkommen. Das unterscheidet sie von den typischen Hochlagen-Waldzonen wie der Zirbenwald, die klar an eine bestimmte Klimazone gebunden sind.
Solche Eichenwälder gelten daher als zonale und extrazonale Waldgruppen, je nachdem, ob sie in ihrer „typischen“ Klimazone wachsen oder außerhalb davon.
Ein weiterer Sonderfall ist die Waldgruppe FT (Fichten-Tannenwald): Auch sie kommt in zwei Klimazonen vor, weil die kühle Zone sowohl reine Nadelwälder als auch Mischwälder mit Buchen enthalten kann – je nachdem, wie nährstoffreich der Boden ist.
In einer Übersichtstabelle (z. B. Tabelle 1.5) werden verschiedene Waldgruppen dargestellt – mit ihrem Namen, Kürzel, ihrer Beziehung zur Klimazone (Waldvegetationszone) und ihrer sogenannten Zonalität.
Dabei unterscheidet man drei Typen:
Zonale Waldgruppen wachsen unter typischen klimatischen Bedingungen einer bestimmten Klimazone. Dazu gehören zum Beispiel Zirbenwälder in sehr kalten Zonen oder Eichen-Hainbuchenwälder in mäßig warmen Zonen. In Zukunft könnten auch Wälder in sehr warmen Zonen häufiger werden. Solche Waldtypen wurden früher oft als „Leitgesellschaften“ bezeichnet oder bestimmten Höhenstufen zugeordnet.
Extrazonale Waldgruppen kommen außerhalb ihrer typischen Klimazone vor – zum Beispiel an besonders trockenen, feuchten oder nährstoffarmen Standorten. Solche Gruppen können sich über mehrere Klimazonen erstrecken (meist über zwei bis vier). Beispiele sind Fichtenwälder auf besonders armen Böden oder Eichenarten, die auch in trockenen Lagen vorkommen.
Azonale Waldgruppen sind weitgehend unabhängig vom Klima, da sie an spezielle Standorte gebunden sind. Dazu zählen Auwälder, Moore, Feuchtgebiete oder Schutthalden. Diese Waldtypen hängen nicht direkt von der Klimazone ab, sondern entstehen durch besondere Boden- oder Wasserverhältnisse.