Jörg Ewald, Axel Ssymank, Markus Röhling, Helge Walentowski und Stefan
Hohnwald
Zusammenfassung
Im globalen Wandel interagieren langfristige Trends wie Zuwachsanstieg, Eutrophierung und Verdunklung der Wälder mit Störungen durch Hitze und Dürre. Kleinteilige Baummortalität trägt zur Struktur- und Artenvielfalt bei, Großkalamitäten wirken homogenisierend. Kohärenz und
Naturnähe wappnen das Natura-2000-System für Veränderungen der Lebensraumtypen (einschließlich Assisted migration) im Klimawandel. Die Vulnerabilität der Lebensraumtypen muss in Schutzgebietsverordnungen und einem adaptiven Management berücksichtigt werden.
Adaptives Management – Assisted migration – biologische Vielfalt – Klimawandel – Lebensraumtypen – Natura 2000 – SchutzgebieteAbstract
Global change combines long-term trends such as accelerated growth, eutrophication and darkening of forests with disturbance events caused by drought and heat. While fine-scale mortality increases structural and species diversity, stand-replacing calamities homogenise habitats.
Owing to its coherence and naturalness, the Natura 2000 network of sites is suited to coping with the climate-induced succession (including assisted migration) of habitat types. Adaptive management must take account of the vulnerability of habitat types.
Adaptive management – Assisted migration – Biodiversity – Climate change – Habitat types – Natura 2000 – Protected areasInhalt
1 Einleitung
Die Fauna-Flora-Habitat(FFH)-Richtlinie dient der Erhaltung von Schutzgütern gemeinschaftlichen europäischen Interesses. Es stellt sich die Frage, wie die angesichts des Klimawandels zu erwartenden Veränderungen von Wald-Lebensraumtypen (Wald-LRT) zu bewerten sind. Hierzu ist die
Betrachtung der Sensitivität und der Dringlichkeit von Anpassungsmaßnahmen wie der Assisted migration (AM; gezielte Arealveränderung von Arten) notwendig. Behalten die jetzigen Waldlebensräume ihren Sinn als Bezugssystem für Ausweisung, Management und Bewertung oder braucht es neue,
dynamische Konzepte für Schutz und Management der FFH-Gebiete?
2 Veränderungen von Waldlebensräumen im Klimawandel
Der Einfluss des Klimawandels auf FFH-LRT und Implikationen für das Schutzgebietssystem Natura 2000 wurden in mehreren Workshops national (z. B. Balzer et al. 2007) und im Rahmen des „biogeographischen Prozesses“ auf
europäischer Ebene diskutiert (vgl. z. B. auch Essl et al. 2017). Die Auswirkungen bedürfen eines dauerhaften Monitorings (Ssymank, Doczkal 2017). Zu unterscheiden sind die allmähliche Drift
der abiotischen Standortbedingungen (Mittelwerte von Temperatur, Niederschlag, Dauer der Vegetationszeit), Störungen durch Extremereignisse (Dürre, Sturm, Überschwemmung) und biotische Interaktionen (Konkurrenz, Herbivorie, Pathogene).
In der gemäßigten und borealen Zone wird die Vegetationsperiode länger (Menzel et al. 2006), was gemeinsam mit CO2-Düngung und Stickstoffeintrag den Zuwachs seit 1960 um 10 – 30 % erhöht hat (Pretzsch et al. 2014). Seit 1981 wurde Europa im Durchschnitt deutlich grüner (Yang et al. 2019) und die Naturnähe deutscher Wälder nahm laut Bundeswaldinventur zu (Hennenberg et al. 2017). Erhöhte Produktivität, naturnahe Bewirtschaftung und ökologischer Waldumbau fördern Schattbaumarten (Abb. 1) und die mikroklimatische Pufferung durch ein geschlossenes Kronendach (De Frenne et al. 2013). Nährstoffzeiger nehmen auf Kosten lichtbedürftiger Arten zu (Bernhardt-Römermann et al. 2015), während die erwartete Thermophilisierung auf sich warten lässt (Zellweger et al. 2020).
Abb. 1: Wirkungen des Klimawandels auf den Erhaltungszustand der Waldlebensraumtypen. Darstellung der mutmaßlichen Einflüsse der prognostizierten Klimamittelwerte und Klimaextreme auf verschiedene Kriterien zur Bewertung des Erhaltungszustandes. Weiterhin wird
hervorgehoben, inwieweit die Arten profitieren oder beeinträchtigt werden.
Fig. 1: Effects of climate change on the conservation status of forest habitat types. Representation of presumed influences of the predicted climate mean values and climate extremes on different criteria for the assessment of conservation status. Furthermore, the
extent to which species are positively or negatively affected is highlighted.
Nach Petermann et al. (2007; vgl. auch Ssymank et al. 2021) sind in Deutschland 38 % der Wald-LRT hinsichtlich Artenzusammensetzung, Ausdehnung und Verbreitung sehr klimasensitiv,
bei acht wird ein Rückgang erwartet. Auch Ewald (2009) nimmt für Nadelwälder und Moorwälder eine erhöhte Gefährdung an (Tab. 1). Die Erwärmung verschiebt die Konkurrenz der Klimaxbaumarten, die
Höhenstufen und Vegetationszonen (Abb. 2). In Klimaxwäldern und Forsten mit hoher Kronenmasse verursachen Dürre und Hitze Schäden, denen durch Durchforstung vorgebeugt werden kann (Kohler et al.
2010). Andererseits erhöht Bestandsauflichtung die Dürresensitivität von Buchen (Fagus sylvatica; Mausolf et al. 2018) und kann zu Sonnenbrand führen (Kunze, Blanck 2021). An
Extremstandorten kommt es zu vorzeitigem Laubabwurf, Jahrringausfällen und Absterben von Beständen (Anderegg et al. 2012). In Nadelwäldern begünstigen Wärme, Dürre und Sturm Schädlinge (Dobbertin, Rigling
2012; Zeppenfeld et al. 2015), die auch an Eichen (Quercus sp.; Petercord 2011), Ulmen (Ulmus sp.; Mölder et al. 2009) und
Eschen (Fraxinus excelsior; Kudernatsch et al. 2019) zu Auflichtung führen. Hatten sich Buchenwälder 2003 noch rasch erholt (Eichhorn et al. 2008), brachte die Dürreperiode
2018 – 2020 größere Schäden (BMEL 2021; Abb. 3).
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Tab. 1: Sensitivität (nach Petermann et al. 2007), vermutete Entwicklungsrichtung und berichtete Beeinträchtigungen (BfN 2019) von Wald-Lebensraumtypen in Deutschland
im Zuge des Klimawandels (vgl. auch Abb. 2).
Table 1: Sensitivity (after Petermann et al. 2007), assumed trend and reported impairments (BfN 2019) of forest habitat types in Germany in the course of climate change
(cf. also Fig. 2).
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LRT
|
Kurztitel
|
Sensitivität
|
Entwicklungsrichtung
|
Beeinträchtigungen
|
Bemerkung, mögliche Entwicklung
|
2180 | Bewaldete Dünen | 1 | = | N01 | |
9110 | Hainsimsen-Buchenwälder | 2 | = | − | 9190 |
9120 | Atlantische Buchen-Eichen-Wälder mit Stechpalme | 2 | = | − | 91J0 pp. |
9130 | Waldmeister-Buchenwälder | 2 | = | − | 9150, 9170, 9260 u. a. |
9140 | Subalpine Bergahorn-Buchenwälder | 1 | − | N01, N02 | 9130 pp. |
9150 | Orchideen-Kalk-Buchenwälder | 1 | + | N02 | 9170 |
9160 | Sternmieren-Eichen-Hainbuchenwälder | 2 | = | − | 9130, 9110 |
9170 | Labkraut-Eichen-Hainbuchenwälder | 1 | = | − | 91G0*, 91L0 |
9180* | Schlucht- und Hangmischwälder | 3 | − | − | 9110 pp., 9130 pp. |
9190 | Alte bodensaure Eichenwälder | 2 | − | − | |
91D0* | Moorwälder | 3 | − | N02, N05 | Bruchwälder |
91E0* | Erlen-Eschen- und Weichholzauenwälder | 3 | − | − | 92A0 |
91F0 | Hartholzauenwälder | 3 | − | − | 92C0 |
91G0* | Subkontinentale bis pannonische Eichen-Hainbuchenwälder | 1 | + | − | 91M0, 91H0, 91I0 |
91T0 | Mitteleuropäische Flechten-Kiefernwälder | 3 | = | − | |
91U0 | Kiefernwälder der sarmatischen Steppe | 3 | = | − | |
9410 | Montane bis alpine bodensaure Fichten-wälder | 3 | − | N01, N02, N08 | 9110/ 9130 pp. |
9420 | Alpine Lärchen- und/oder Arvenwälder | 1 | − | N01, N08 | 9410 |
9430 | Bergkiefernwälder (* auf Gips oder Kalk) | 2 | = | K. A. | |
LRT = Lebensraumtyp; * = prioritärer LRT; Sensitivität: 1 gering, 2 mittel, 3 hoch; Entwicklung: = gleichbleibend, − sich verschlechternd, + zunehmend; Beeinträchtigungen: N01 = Temperaturänderung
(z. B. Zunahme und Extremwerte), N02 = Dürre und Niederschlagsabnahme, N05 = Änderung der Habitatvorkommen, -größe und/oder -qualität, N08 = Änderung von Artverbreitungen (natürliche Neuankömmlinge);
K. A. = keine Angabe; 91L0 = Illyrische Eichen-Hainbuchenwälder; weitere Abkürzungen von Codes der LRT siehe Abb. 2 |
Abb. 2: Ökogramm zur Veranschaulichung der im Klimawandel erwarteten Übergänge von Lebensraumtypen (LRT, weitere Abkürzungen von Codes der LRT siehe Tab. 1). Rote Pfeile zeigen gutachterliche Einschätzungen der
Autoren.
Fig. 2: Ecogram showing expected transitions of habitat types (for further abbreviations of habitat type codes see
Table 1) under climate change. Red arrows indicate expert assessments by the authors.
Abb. 3: Dürreschäden an Rotbuchen (Fagus sylvatica) auf Muschelkalkstandorten (Lebensraumtyp 9130) im Nationalpark Hainich.
Fig. 3: Drought damage affecting European beech (Fagus sylvatica) at limestone sites (habitat type 9130) in the Hainich National Park.
(Foto: Thomas Stephan, 2019)
Dürrebedingte Mortalität von Einzelbäumen und Baumgruppen könnte, gemäß der intermediate disturbance hypothesis, die Baumartenvielfalt (Yeboah, Chen 2016), aber auch Biotopbäume, Totholz und Phasenvielfalt fördern (z. B. Grendelmeier, Feller 2021), synchrone Großstörungen könnten sie, oft verstärkt durch Schädlingsbefall und Schadholzentnahme, aber auch reduzieren (Senf et al. 2021). Ob Schattbaumarten, Pionierbaumarten
oder Bodenvegetation profitieren, hängt von Vorausverjüngung (ggf. Waldumbau) und Verbiss ab. Die Reaktion wertbestimmender Tierarten ist bisher wenig erforscht. Die in Abb. 1 zusammengefassten Hypothesen zur Wirkung der Dürre auf die
biologische Vielfalt bleiben also widersprüchlich und bedürfen dringend weiterer Forschung.
Klimawandel und Eutrophierung führen schließlich zur Änderung der potenziellen natürlichen Vegetation (Hickler et al. 2012; Fischer et al. 2019) hin zu neuen LRT, die derzeit an wärmeren
und trockeneren Orten außerhalb Deutschlands vorkommen (Abb. 2, vgl. Mette et al. 2021). Untersuchungen an Ökotonen der Westkarpaten zeigen, wie sich Standorte, Baumarten und Begleitvegetation
im Klimawandel in 60 – 80 Jahren ändern könnten (Indreica et al. 2019; Heinrichs et al. 2021). Nach Hohnwald et al. (2020)
liegt der mikroklimatische Kipppunkt von Buchen- zu Eichenwäldern bei Tagestemperaturen von 23 °C und Sättigungsdefiziten > 10 hPa.
3 Klimaanpassung und Assisted migration (AM)
Anpassungsfähigkeit und -bedarf hängen von örtlichen Klimagradienten sowie der Größe und Konfiguration der Schutzgebiete ab. Waldnationalparks und Naturwälder in Gebirgen mit engem Nebeneinander von Höhenstufen (Bässler et al. 2010)
lassen unter Abwägung von Prozessschutz und Waldschutz (Michler, Aschenbrand 2020) mehr selbstgesteuerte Anpassung erwarten als verinselte Wälder im Flach- und Hügelland mit geringem Temperaturgefälle, wo viele Waldarten nicht mit der Erwärmung
Schritt halten (Bertrand et al. 2011) und einem höheren Invasionsdruck durch Neophyten ausgesetzt sind (Wagner et al. 2017; 2021).
Das Konzept der AM (Abb. 4), d. h. der gezielten Relokation von Arten und Lebensräumen an neue Wuchsorte, ist in Naturschutz und Forstwirtschaft umstritten (Peters, Darling 1985; Williams, Dumroese 2013), nicht zuletzt, weil es dem Ziel widerspricht, standortheimische LRT möglichst lange als Wanderkorridore und Trittsteine von Arten zu erhalten. AM betreibt mit klassischen forstlichen Instrumenten (Bewertung der
Baumarteneignung, Ausweisung von Herkunftsgebieten für forstliches Vermehrungsgut, Saat, Pflanzung) eine Verschiebung des Anbaus von Wirtschaftsbaumarten und Herkünften (MacKenzie, Mahony 2021; Mette et al.
2021).
Abb. 4: Einordnung der Assisted migration in den mitteleuropäischen Waldnaturschutz.
Fig. 4: The role of assisted migration within Central European forest conservation.
In FFH-LRT könnte ein Wechsel von Natur- zu Kunstverjüngung im Zuge der AM Erhaltungs- und Entwicklungszielen zuwiderlaufen. Allerdings bedient sich der ökologische Waldumbau des künstlichen Voranbaus, um Naturnähe zu steigern und ggf. LRT (wieder)herzustellen (Hölzel 2019; vgl. Moomaw et al. 2019).
4 Ist die Fauna-Flora-Habitat-Richtlinie fit für den Klimawandel?
Dank ihres biogeographischen Ansatzes ermöglicht die FFH-Richtlinie einen flexiblen Umgang mit Klimawandel: Zonale Wald-LRT wie 9110 und 9130 decken mit ihren Subtypen viele klimawandelbedingte Veränderungen ab. Die Richtlinie kennt (sub)mediterrane LRT „ante portas“, die in
Deutschland neu auftreten werden (Tab. 1, Abb. 2). Referenzlisten von LRT und Arten der biogeographischen Regionen werden in FFH-Berichten und Standarddatenbögen laufend aktualisiert (EEA 2020). Signifikante Vorkommen neu auftretender Schutzgüter unterliegen allen Bestimmungen aus den Naturschutzrichtlinien der Europäischen Union. Schließlich erlaubt Art. 19 die Aufnahme zusätzlicher LRT in die Anhänge, sofern diese eine
Gefährdung nach Art. 1(c) aufweisen.
Die Natura-2000-Gebiete behalten auf Grund ihrer Naturnähe und Kohärenz selbst nach Wegfall einzelner LRT oder Arten ihre Bedeutung für den Biotopverbund, die selbstgesteuerte Wanderung von Arten und das Entstehen neuer Lebensräume, was in der intensiv genutzten
Landschaft kaum möglich wäre (Ellwanger et al. 2013).
Während das „Verschlechterungsverbot“ des Art. 6 Abs. 2 der FFH-Richtlinie zu aktiven Schutzmaßnahmen verpflichtet, kann eine nicht steuerbare Entwicklung wie der Klimawandel ohne weitere Konsequenzen berichtet werden. Die FFH-Berichte wurden um eine Sektion „N“
(Klimawandel) mit neun Untergruppen erweitert (EEA 2020), und im deutschen FFH-Bericht 2019 wurden für sechs Wald-LRT entsprechende Gefährdungen berichtet (Tab. 1) – im kommenden
FFH-Bericht 2025 ist mit einer Verschärfung zu rechnen.
Mangelnde Berücksichtigung des Klimawandels ist jedoch in der Aktualisierung von Managementplänen sowie in der nationalen oder länderspezifischen rechtlichen Umsetzung zu beklagen, wenn z. B. Schutzgebietsausweisungen auf veraltete Standarddatenbögen (SDB) zugreifen und neu
auftretende LRT und Arten vernachlässigen oder unvollständige FFH-Verträglichkeitsprüfungen durchgeführt werden. Hier sind neue angepasste Lösungen erforderlich, z. B. Schutzgebietsverordnungen, die auf die jeweils gültige Fassung der SDB verweisen.
5 Ausblick
In Hinblick auf die LRT der zukünftigen potenziellen natürlichen Vegetation (vgl. Abb. 2) könnten die LRT-Listen der biogeographischen Regionen und Mitgliedsstaaten sowie die Standarddatenbögen der FFH-Gebiete erweitert werden; die
Kriterien für den Erhaltungszustand ließen sich entsprechend öffnen. Dazu werden eine szenarienbasierte Modellierung der europaweiten LRT-Verbreitung (vgl. Mücher et al. 2009; Fischer et al.
2019) sowie grenzüberschreitende LRT-Steckbriefe benötigt, was eine erhebliche Verstärkung des transnationalen Datenaustauschs voraussetzt (vgl. z. B. Chytrý et al. 2020). Auf dieser Basis könnte das Management der
Wald-LRT um naturschutzkonforme Methoden der AM erweitert werden.
Eine LRT-bezogene Auswertung der Dürreperioden 2003, 2015 sowie 2018 – 2020, die einen Vergleich zwischen Wäldern mit natürlicher Entwicklung und Wirtschaftswäldern einschließt, ermöglicht eine zeitgemäße Analyse der Vulnerabilität der Schutzgüter, die Klimawirkungen
(vgl. Abb. 1 und Tab. 1) und Anpassungsfähigkeit des sozioökonomischen Systems in Beziehung setzt (Brandt et al. 2017). Dies wäre ein
wesentlicher Schritt zu einem adaptive management der FFH-LRT und zu einer adaptive governance des Natura-2000-Systems (Schultz et al. 2015).
In der praktischen Umsetzung der FFH-Richtlinie sind Schutzgebietsverordnungen, regelmäßige Updates der Managementpläne, die Behebung von Vollzugsdefiziten und verbesserte Ressourcen ebenso erforderlich wie wissenschaftliche Begleituntersuchungen und ein auf den Klimawandel
abgestimmtes, umfassendes Monitoring der FFH-LRT. Ein Beharren auf dem Verschlechterungsverbot reicht nicht, vielmehr muss Beeinträchtigungen wie dem Stickstoffüberangebot und Störungen des Wasserhaushalts aktiv entgegengewirkt werden, um gegen den Klimawandel besser gerüstet zu sein
oder dessen Auswirkungen nicht noch zu verstärken. Kommende Generationen werden beurteilen, ob es gelingt, wesentliche Teile unserer biologischen Vielfalt im europäischen Netzwerk Natura 2000 zu erhalten.
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Dank
Die Autoren danken Alexander Rumpel, Christian Kölling und zwei anonymen Reviewern für Anregungen zu diesem Manuskript.
