• Laufzeit: 01.05.2018 – 31.12.2023
  • Schwerpunkt: Klimawandel
  • Forschungsstatus:  Abgeschlossen

Hysterese-Effekte in Bayerischen Buchenwald-Ökosystemen durch Klimaextreme (HyBBEx)

Die Buche ist die wichtigste Laubbaumart in Bayern und die Schlüsselart für eine Vielzahl von Buchenwaldökosystemen. Sie bietet eine Vielzahl ökologischer und ökonomischer Vorteile und ist als robuster und nachhaltiger Bestandteil widerstandsfähiger Mischwälder in Bayern weithin akzeptiert. Allerdings ist unter den Bedingungen des Klimawandels in Bayern mit einer Zunahme der Häufigkeit (und des Ausmaßes) von Dürren und Spätfrösten zu rechnen - klimatische Extreme, auf die die Buche sehr empfindlich reagiert.

HyBBEx untersucht die zeitlichen Folgen dieser Klimaextreme, sogenannte Hystereseeffekte, die von speziellen Erholungsphasen bis hin zur Mortalität reichen können. Neben wichtigen und unmittelbar praxisrelevanten Fragen zu den standortspezifischen Auswirkungen auf den Buchenanbau geht es bei HyBBEx vor allem um die ökologische Perspektive mit dem Fokus auf die Kohlenstoffbilanz von Buchenwäldern - denn Hystereseeffekte können Waldökosysteme von Kohlenstoffsenken zu Kohlenstoffquellen machen und damit wichtige Ökosystemleistungen direkt beeinflussen.

Reaktion von Rotbuchen im Bayerischen Wald auf ein Spätfrostereignis. Die obere Abbildung zeigt den Zustand am 3. Mai 2011 vor dem Spätfrost, die untere Abbildung den Zustand am 4. Mai 2011 nach dem Spätfrost. Die Punkte kennzeichnen Bildregionen anhand d © Menzel A., Helm R. & Zang C. (2015). Functional Plant Ecology, 6, 110
Entnahme von Bohrkernen in Nordbayern. Zuwachszeitreihen aus Jahrringmessungen sind eine wertvolle Datenquelle für HyBBEx, da Bäume in ihren Ringbreiten Informationen über ihre Erholung von Klimaextremen speichern. © Christian Zang

Vorgehensweise

Gegenwärtig wissen wir nur wenig über diese Hystereseeffekte, so dass selbst die modernsten Ökosystemmodelle die Erholung der Ökosystemproduktivität nach klimatischen Extremen nicht vollständig erfassen können. Daher ist eine realistische prozessbasierte Projektion der Ökosystemfunktionen von Wäldern (und insbesondere von Buchenwäldern) derzeit nicht möglich. HyBBEx verwendet einen innovativen Ansatz, der Datenintegration, statistische und dynamische Modellierung sowie Modell-Daten-Fusion umfasst, um Projektionen der Ökosystemdynamik bayerischer Waldökosysteme durch ein besseres Verständnis von Hysterese-Effekten zu erreichen. Damit liefert HyBBEx sowohl grundlagenwissenschaftliche Beiträge als auch Erkenntnisse zur Baumarteneignung und zum Ökosystemmanagement, die direkt in die forstliche Praxis zurückfließen können. Insgesamt will das Projekt einen wesentlichen Beitrag zum verbesserten Verständnis der Auswirkungen des Klimawandels auf Bayern leisten, mit einem direkten Nutzen für die Entwicklung von regionalen Anpassungsstrategien.

Publikationen

  • Prof. Dr. Christian Zang

    Tree growth in a changing climate - From data to model and back again (2024) Vortrag beim Geographischen Seminar, Universität Erlangen, 31.01.2024 .

  • . Medienbeitrag, Prof. Dr. Christian Zang

    BR-Rundschau (2019) TV-Beitrag über Forschungen zum Buchensterben in Franken in der BR-Rundschau .

Promotionen

Recovery of beech forest ecosystems from extreme climatic events

Promovierende Person
Christopher Leifsson
christopher.leifsson@tum.de
Forschungsschwerpunkt
Klimawandel
Zeitraum
01.10.2018 – 31.07.2024
Wissenschaftlich betreuende Person (HSWT)
Prof. Dr. Christian Zang

Dynamic modelling of legacy effects of late-frost and drought in European beech forest ecosystems

Promovierende Person
Benjamin Meyer
ben.meyer@tum.de
Forschungsschwerpunkt
Klimawandel
Zeitraum
15.04.2020 – 31.07.2024
Wissenschaftlich betreuende Person (HSWT)
Prof. Dr. Christian Zang

Projektleitung HSWT

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