Waldökosystem-Einzugsgebiete im (Klima-)Wandel

Wälder sind neben den landwirtschaftlich genutzten Flächen und den Mooren die zentralen Schlüsselglieder für unsere Bemühungen, die unvermeidlichen Folgen des Klimawandels abzumildern, aber auch im Rahmen des Klimaschutzes die natürlichen Kohlenstoffsenkenfunktion insbesondere des „Bodens unter unseren Füßen“ zu verstärken. Unabdingbar ist hierfür jedoch die Notwendigkeit zur Anpassung der Nutzungsformen und Bewirtschaftungsstrategien dieser Ökosysteme. Häufig wird bei der Maßnahmenentwicklung zur Anpassung unserer Wälder an die Folgen des Klimawandels übersehen, dass Wälder zahlreiche, der Biomasseproduktion in Form von Holz gleichwertige, essenzielle und damit unverzichtbare Ökosystemleistungen erbringen. Dies sind ihr Vermögen, bei entsprechender Nutzung als effiziente und nachhaltige Kohlenstoffsenken fungieren zu können, ihr Beitrag zur Lokalklimaregulation, zur Reinigung des Sickerwassers, zur Neubildung von Grundwasser weit über die Ausdehnung der Wälder hinaus, zur Bodenfruchtbarkeitsentwicklung, zur ober- und unterirdischen Biodiversität, zum ober- und unterirdischen Genpool, zur „Produktion“ von Nichtholzprodukten (z.B. Wildtiere, Grüne Pharmazeutika), aber auch die Bedeutung unserer Wälder für die mentale und physische Erholung und Freizeitgestaltung. Die Entwicklung von Strategien für resiliente Wälder, die eine nachhaltige Nutzung auch in der Zukunft ermöglichen, sollte diese Vielzahl an Ökosystemleistungen simultan berücksichtigen, mithin auf einem systemisch-synoptischen Ansatz basieren.

Im Rahmen der F-, E- & D-Studie – einer Teilstudie zu Vorsorgender & nachsorgender Boden- und Grundwasserschutz unter den Bedingungen des Klima- und Landnutzungswandels – zielen wir  gemeinsam mit unseren Partnern unter anderem aus Kommunen, Behörden der Wald-, Forst- und Wasserwirtschaft, Waldbesitzern und Waldbesitzervereinigungen, darauf ab, mittels eines systemisch-synoptischen und quantitativen Forschungsansatzes, Bewirtschaftungs- und Nutzungsformen zu entwickeln und zu demonstrieren, deren Ziel die simultane Optimierung multipler Ökosystemleistungen (Totsche, 2020; Totsche 2023) ist und die sich eben nicht nur auf die Maximierung einer singulären Nutzung oder Funktion, etwa der Biomasseproduktion, beschränkt. Die im Rahmen unserer Arbeiten gefundenen und verfolgten systemischen Lösungswege sind dabei primär „von der Natur inspiriert“, stellen also naturbasierte Lösungen dar, schließen aber technische Lösungsansätze keinesfalls aus. Insbesondere werden die naturbasierten Lösungswege dann mit technischen Maßnahmen gekoppelt, wenn durch diese Kopplung im Rahmen der Optimierung eine markante Steigerung des Schutzes, der Wiederherstellung oder der Effizienz der multiplen Ökosystemleistungen erreicht werden kann. Die Arbeiten im Rahmen dieser Studie finden aktuell in diversen Gebieten in ausgewählten Mittelgebirgsregionen Mittel- und Südostdeutschlands statt (vgl. Kohlhepp et al. 2017Externer Link). Die Gebietsauswahl erfolgte unter der Maßgabe, die für die Nutzung und Neubildung von Grundwasser wichtigsten Standorte und Lithologien mit überregionaler Bedeutung abzudecken, in denen - nicht nur in Deutschland - Grundwasser zur Trinkwassergewinnung genutzt wird (vgl. Lehmann und Totsche, 2020Externer Link). 

Publikationen

Totsche, K.U. (2022): Empfehlung prototypischer Maßnahmen für Wasserrückhalt und Grundwasserneubildung in Forst- und Waldeinzugsgebieten. Bericht. HyGeo FSU. S. 1-21.

Totsche, K. U. et al.(2021): Analyse und Beurteilung klimawandelbedingter Veränderungen in Forst und Wald und deren Auswirkungen auf das Grundwasser. Endbericht. HyGeo FSU. S. 1-49 

Lehmann, R., Totsche, K. U. (2020) Multi-directional flow dynamics shape groundwater quality in sloping bedrock strata. Journal of Hydrology 580, 124291. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2019.124291Externer Link

Kohlhepp B., Lehmann R., Seeber P., Küsel K., Trumbore S. E., Totsche K. U. (2017) Aquifer configuration and geostructural links control the groundwater quality in thin-bedded carbonate-siliciclastic alternations of the Hainich CZE, central Germany. Hydrol. Earth Syst. Sci. 21, 6091-6116. https://doi.org/10.5194/hess-21-6091-2017Externer Link