Der episodische Charakter der Urbanisierung auf der mongolischen Hochebene bietet uns die ideale Gelegenheit, die Auswirkungen der Städte auf die lokale Umwelt zu untersuchen und diachrone Veränderungen zu erforschen. In den weiten östlichen Steppen gibt es nur zwei mongolenzeitliche Städte: Karakorum - die Hauptstadt des vereinigten Mongolenreichs - und Khar Khul Khaany Balgas. Beide wurden von Grund auf neu errichtet und verkörpern den dramatischen Wandel von einer Pastoralwirtschaft zu einer Stadtlandschaft. Beide Stätten und ihr Siedlungsnetz sind von der modernen Urbanisierung und den landwirtschaftlichen Aktivitäten nahezu unberührt geblieben. Mit unserem Fokus auf Energie/Brennstoff, Nahrung, Baumaterialien - zusammen mit den für ihre Herstellung notwendigen Öfen - und Eisenproduktion einschließlich Schmelzöfen untersuchen wir die energieintensiven Materialflüsse mit den stärksten Auswirkungen auf die Umwelt. Ein weiterer Vorteil der vorgeschlagenen Vorgehensweise ist unser zweifach vergleichender Ansatz: Wir vergleichen nicht nur zwei Städte in zwei verschiedenen Tälern, sondern wir werden auch in einer diachronen Perspektive arbeiten (in Phase II). Um unsere Ziele zu erreichen und diese Hypothesen zu überprüfen, werden wir einen Multi-Proxy-Ansatz verwenden, der innovative Methoden aus einer Vielzahl von Disziplinen kombiniert: Archäologie, Archäozoologie, physische Anthropologie, Bioarchäologie, Bodenkunde, Paläoökologie, Paläoklimatologie, Fernerkundung und Geophysik. Eine große methodische Stärke unseres Netzwerks besteht darin, dass einzelne Aspekte von verschiedenen Disziplinen untersucht werden, die jeweils über eigenes Quellenmaterial verfügen. Dieselbe Frage wird aus verschiedenen Perspektiven betrachtet, was komplementäre Einsichten, aber auch die gegenseitige Kontrolle der erzielten Ergebnisse und ihrer Interpretationen ermöglicht. Gemeinsam werden wir den Verflechtungen zwischen Urbanismus, Wirtschaftspraktiken und Umwelt auf den Grund gehen. Um unsere interdisziplinäre Forschungsagenda zu systematisieren, werden wir den urbanen Metabolismus als konzeptionellen Rahmen verwenden und die Lebenszyklusanalyse in dieses Konzept integrieren, um den Weg der Güter von der physischen Gewinnung bis zum Endverbrauch und ihrer Entsorgung zu verfolgen. Dieses Forschungsdesign, bei dem eine Vielzahl von Proxies verwendet wird, um die oft gleichzeitig stattfindenden und sich überschneidenden, also miteinander verflochtenen Prozesse zu bewerten, ist in dieser Weltregion noch nicht durchgeführt worden und wird innerhalb und außerhalb unserer Disziplinen neue Maßstäbe setzen. Für eine effektive, thematisch fokussierte Zusammenarbeit richten wir vier Schwerpunktbereiche ein: A) Siedlungswesen, B) Nutzung von Non-Food-Ressourcen, C) Versorgung der Stadt, D) Umweltbedingungen. Diese Bereiche systematisieren die identifizierten Kernthemen, um die Verflechtungen von Wirtschaft, Stadt und Umwelt zu verdeutlichen.
Ziel dieses Projekts ist es, die Forschung im Bereich der wechselseitigen Beziehung zwischen biologischer Evolution und Landschaftsevolution maßgeblich voranzutreiben. Arbeitsgebiete sind aride bis hyperaride Systeme, in denen sowohl biologische Aktivität als auch Erdoberflächenprozesse vorwiegend und sehr stark durch die Verfügbarkeit von Wasser limitiert sind. In diesem Projekt sollen die Schlüsselmerkmale biologischer Aktivität in extrem wasserlimitierten Habitaten der Erde identifiziert und Erdoberflächenprozesse, die unter nahezu wasserfreien Bedingungen ablaufen, charakterisiert werden. Die Bestimmung kritischer Schwellenwerte der Umweltbedingungen, die eine biologische Kolonisation und/oder Landschaftstransformationen erlauben, stellt ein wesentliches Ziel dar. Das zeitliche und räumliche Muster biologischer Kolonisation und Isolation wird zusammen mit der Chronologie der Landschaftsentwicklung in Bezug zur auschlaggebenden gemeinsamen Triebkraft, dem (Paleo-) Klima, untersucht. Diese Ziele sollen durch: (i) paleoklimatische Rekonstruktion und Observation des gegenwärtigen Klimas, zur Entwicklung geeigneter Klimamodelle, (ii) Erfassung der biogeographischen Migrationsgeschichte, Phylogenie (Pflanzen, Insekten, Protisten und Bakterien) und deren molekularer Datierung und (iii) räumliche Erfassung, Prozesscharakterisierung und Datierung von (fossilen) Landschaftselementen (Entwässerungssysteme, Hänge, fluviale und aeolische Sedimente, Böden), angegangen werden. Die Datierung geologischer Archive (i & iii) erfordert eine innovative (Weiter-) Entwicklung isotopengeologischer Methoden, welche entsprechend durchgeführt werden sollen.Es werden u.a. wesentliche Beiträge zu den sich entwickelnden Konzepten des evolutionären Timelags (Guerreo et al. 2013, PNAS 110, 11469-11474), des Einflusses geographischer Barrieren auf klimabedingte Speziesmigration (Burrows et al. 2014, Nature 507, 492-495), der Biogeomorphologie (Corenbilt et al. 2011, Earth Sci. Rev. 106, 307-331), sowie der Entwicklung neuer Methoden zur Datierung und Prozesscharakterisierung von Erdoberflächenprozessen und biologischer Evolution erwartet.
Die Humusauflage (FF) ist die Schnittstelle zwischen den ober- und unterirdischen Teilen von Waldökosystemen. Sie bietet Lebensraum für eine Vielzahl von Organismen, dient als Saatbett und Wurzelraum für die Vegetation und fungiert als Drehscheibe des Ökosystems, an dem organische Substanz, Nährstoffe, Wasser und Klimagase gespeichert, absorbiert und umgewandelt werden. Die Eigenschaften von FF spiegeln daher komplexe Wechselwirkungen zwischen biotischen und abiotischen Ökosystemkomponenten wider, insbesondere solche, die mit dem Mikroklima und der Nährstoffversorgung zusammenhängen. Eine Auswirkung der Klimaerwärmung auf die FF und die damit verbundenen Ökosystemleistungen ist vor allem in den gemäßigten Regionen wahrscheinlich, wo kleine Änderungen der Kontrollvariablen eine Verschiebung von Wäldern, in denen die organische Schicht dominiert, zu Wäldern, in denen der Mineralboden dominiert, bewirken können. Unsere Forschungsgruppe (FOR) konzentriert sich auf die Analyse der kausalen Zusammenhänge zwischen Kontrollvariablen, Eigenschaften und Ökosystemleistungen von FFs. Diese Zusammenhänge ermöglichen (i) die Erfüllung bestimmter Funktionen durch den FF im Vergleich zum mineralischen Oberboden, (ii) eine Bewertung der Anfälligkeit von FF unter der Klimaerwärmung und (iii) die Verwendung von FF-Eigenschaften als Indikatoren für die Bereitstellung von Ökosystemleistungen unter gegebenen klimatischen Bedingungen und Eigenschaften des Mineralbodens. Diese Ziele orientieren sich an der Gesamthypothese der FOR: Die Waldbodeneigenschaften europäischer Buchenwälder werden durch Anpassungen der Organismen an den Nährstoffstatus der Böden geprägt. Der Einfluss der Klimaerwärmung auf die FF-basierten Ökosystemleistungen hängt von den Wechselwirkungen mit diesen Anpassungen ab. Dieser konzeptionelle Rahmen wird durch spezifische Hypothesen von 11 Einzelprojekten in enger Zusammenarbeit umgesetzt, wobei der Schwerpunkt auf kombinierten Phosphor- (P) und Temperatureinflüssen in europäischen Buchenwäldern (Fagus sylvatica) in Mischung mit Fichte (Picea abies) und Bergahorn (Acer pseudoplatanus) liegt. Zwölf Untersuchungsstandorte ermöglichen die Untersuchung der interaktiven Wirkungen von Lufttemperatur und P-Gehalt der Böden. An diesen Standorten werden wir 13C-, 15N- und 2H-Experimente zur Markierung von Streu durchführen, um Prozesse zu verfolgen und zu quantifizieren, und wir werden diese in den Kontext der Nährstoff-, Kohlenstoff- und Wasserdynamik stellen. Ergänzt werden unsere Forschungsarbeiten durch Baumsaatexperimente und Analysen der mikrobiellen Gemeinschaften, Nahrungsnetze der Bodenfauna sowie wurzel- und mykorrhizabedingten Prozessen. Zeitreihenanalysen vorhandener Daten und ökologische Modellierung werden das Prozessverständnis, das up-scaling und die Abschätzung von Szenarien unterstützen.
Eine ungeklärte theoretische Struktur-Agentur-Debatte konzentriert sich auf die relative Position von Akteuren einerseits und Institutionen andererseits bei der Gestaltung der Bewirtschaftung natürlicher (Wald-)Ressourcen. Theoretische Belege für die (getrennte) Rolle von Institutionen und Akteuren bei der Gestaltung der Bewirtschaftung natürlicher Ressourcen sind in erheblichem Umfang dokumentiert worden, insbesondere in Subsahara-Afrika (SSA). Studien auf dem Gebiet der Institutionen haben die Quellen, die Typologie und die Auswirkungen verschiedener Formen von Institutionen auf die Waldnutzung in SSA untersucht, wobei die Rolle der Akteure in diesem Prozess nur sehr begrenzt berücksichtigt wurde. Akteurszentrierte Studien, insbesondere die theoretische Betrachtung der akteurszentrierten Macht, haben gleichermaßen die Vielfalt der Akteure, die Interessen und die Machtquellen analysiert, während die institutionelle Dimension im Kontext der Nutzung und Bewirtschaftung natürlicher Ressourcen, insbesondere der Wälder in SSA, weitgehend ignoriert wurde. Für eine ganzheitliche Betrachtung der Waldnutzung und -bewirtschaftung ist es jedoch erforderlich, die "Verbindung" zwischen Institutionen und Akteuren zu fördern, d.h. aufzuzeigen, wie Institutionen Einschluss-/Ausschlusskriterien für Akteure festlegen, um die Waldnutzung und -bewirtschaftung zu fördern oder einzuschränken, und wie Akteure ihre Machtressourcen einsetzen, um Institutionen durchzusetzen, zu modifizieren, weniger wirksam zu machen oder neu zu gestalten. Jüngste gemeinsame Akteurs-Institutionen-Analysen zu Waldsituationen in SSA haben keinen übergreifenden theoretischen Ansatz verwendet. Aufbauend auf früheren empirischen Studien zu Akteuren und Institutionen zielt dieses Forschungsvorhaben darauf ab, wissenschaftliche Erkenntnisse durch die Entwicklung eines umfassenden theoretischen Rahmens zu Akteuren und Institutionen zu gewinnen und diesen in drei soziokulturell und ökologisch unterschiedlichen SSA-Umfeldern empirisch zu testen: Kamerun, Ghana und Namibia. Das Forschungsvorhaben wird insbesondere die Inhaltsanalyse nutzen, um die Voraussetzungen für einen Akteure und Institutionen umfassenden theoretischen Rahmen zu erarbeiten und die Komponenten des Rahmens auszuarbeiten. Darüber hinaus wird eine auf Fallstudien basierende qualitative Inhaltsanalyse eingesetzt, um die Beziehungen zwischen Akteuren und Institutionen historisch zu kontextualisieren und ihre gemeinsame Rolle bei der Gestaltung der Ergebnisse der Waldbewirtschaftung zu analysieren. Quantitative Instrumente (Hauptkomponentenanalyse und Tobit-Modelle) werden eingesetzt, um die Auswirkungen von Akteuren und Institutionen auf die Bewirtschaftungsentscheidungen zu schätzen. Die Ergebnisse werden analytische Verallgemeinerungen über die Bedingungen unterstützen, unter denen sowohl Akteure als auch Institutionen gemeinsam Entscheidungen zur Waldbewirtschaftung in SSA und anderen Kontexten des globalen Südens beeinflussen.
Das ICP-Forests-Programm agiert im Rahmen des UNECE-Übereinkommens über weiträumige grenzüberschreitende Luftverunreinigungen (Genfer Luftreinhaltekonvention, CLRTAP). Das Level-II-Monitoring ergänzt seit 1995 das Level-I-Monitoring. Hier werden Daten über Baumwachstum, Bodenvegetation, Bodenlösung, Bodenfestphase, nasse Deposition, Luftqualität, meteorologische Parameter, Phänologie, Streufall, Nadel- / Blattanalysen und sichtbare Ozonschäden erhoben, die umfänglich und hinsichtlich ihrer zeitlichen Auflösung weit über den Erhebungsrahmen des extensiven Waldmonitorings (Level I) hinausgehen. Die Daten werden in Deutschland auf ca. 50 - 90 Plots (Anzahl variiert je nach Parameter) erhoben. Verteilung Probenahmestandorte: Verteilung systematisch, so dass die Hauptwaldtypen Europas repräsentiert sind (kein Raster) Probenahmemethode: Die Probenahme für chemische Analysen erfolgt grundsätzlich nach Tiefenstufen. Satellitenbeprobung im Radius von 25 m mit einem inneren intensiver zu beprobenden Radius von 3 m. Für alle anderen Erhebungen ausführliche Angaben im ICP-Forests-Manual: https://www.icp-forests.net/monitoring-and-research/icp-forests-manual Entnahmetiefen: 0 bis 10 cm 20 bis 40 cm 40 bis 80 cm Untersuchungsmethode: Analysemethoden sind einheitlich festgelegt im ICP-Forests-Manual (s.o.). Untersuchungshäufigkeit: - bodenchemische Parameter alle 10 Jahre - Boden-Lösung fortlaufend - Blattnährstoffgehalte alle 2 Jahre - Baumdurchmesser und -höhen alle 5 Jahre - Boden-Vegetation mindestens alle 5 Jahre - atmosphärische Deposition fortlaufend - Bedingungen der Umgebungsluft fortlaufend - meteorologische Parameter fortlaufend - Phänologie mehrmals pro Jahr - Streufall fortlaufend - sichtbare Ozonschäden einmal pro Jahr - Kronenzustand jährlich Arbeitsgruppen / Gremien: - Expert Panel on soil and soils solution - Forest Soil Coordination Centre - Expert Panel on foliage and litterfall - Forest Foliar Coordinating Centre - Expert Panel on forest growth - Expert Panel on deposition - Working Group on ambient air quality - Expert Panel on crown condition - Ad hoc group on assessment of biotic damage causes - Expert panel on meteorology and phenology - Expert panel on biodiversity and ground vegetation - Quality Assurance Committee - Project Coordinating Group (PCG) - Scientific Advisory Group (SAG)
Stürme waren in den vergangenen 70 Jahren ein wichtiger Bestandteil der Störungsdynamik in Europas Wäldern. Sie verursachten seit 1951 die größte kumulierte Schadholzmenge. Diese Tendenz wird sich voraussichtlich als eine Folge des Klimawandels zukünftig fortsetzen und zu vermehrten Störungen führen, die die Produktivität, Struktur und Zusammensetzung von Wäldern sowie Ökosystemdienstleistungen beeinträchtigen. Die Windwirkung auf Bäume im reliefierten Gelände kann bisher noch nicht vollständig und verallgemeinerbar nachvollzogen und durch Modelle abgebildet werden, weil kaum Informationen zum Windfeld über Wäldern vorliegen. Windmessungen werden dort nur in Ausnahmefällen durchgeführt. Es besteht immer noch eine große Wissenslücke bzgl. der Korrelation von Windlasten und daraus resultierenden Baumreaktionen. Das Projekt „Erfassung des bodennahen Windfeldes und windinduzierter Baumreaktionen in komplexem bewaldetem Gelände mit Luftdruckmessungen (WiCoTrAir)“ zielt darauf ab, zur Schließung dieser Wissenslücke beizutragen, indem kleinräumige Strömungseigenschaften, die über Wäldern auftreten, durch großräumig verteilte, bodennahe Luftdruckmessungen erfasst und quantifiziert werden. Auf der Grundlage der Luftdruckmessungen sollen daraufhin auf Bäume wirkende Windlasten abgeschätzt werden. Das Projekt basiert auf fünf Hypothesen: 1. Durch Luftdruckschwankungen, die über dem Waldboden gemessen werden, können die Windgeschwindigkeit und -richtung über Wäldern in reliefiertem Gelände erfasst und quantifiziert werden. 2. Die gemessenen Luftdruckschwankungen können mit Eigenschaften von Windgeschwindigkeits- und Windrichtungsfeldern über einem großen Gebiet in statistische Zusammenhänge gebracht werden. 3. Die statistischen Zusammenhänge ermöglichen eine generalisierbare Abbildung kleinräumiger Strömungsmuster über reliefiertem, bewaldetem Gelände. 4. Validierte Simulations- und Prädiktionsergebnisse von Windfeldmodellen eignen sich als Prädiktoren für Luftdruckschwankungsmodelle, die Eigenschaften von Windfeldern über Wäldern abbilden. 5. Durch Luftdruckschwankungen kann die effektive Windlast, die auf Bäume in reliefiertem Gelände wirkt, abgeschätzt werden. Das Projekt hat zwei Ziele: 1. Die Ursachen und Muster von Luftdruckschwankungen über dem Waldboden im reliefierten Gelände zu eruieren und durch statistische Modellierung Windfeldeigenschaften über Wäldern abzubilden. 2. Neues Wissen über Luftdruckschwankungen für die Abschätzung von Windlasten, die auf Bäume in reliefiertem Gelände wirken, zu generieren, um zukünftig großräumige Windlastabschätzungen zu ermöglichen. Durch die Zielerreichung wird eine neuartige Methode zur Messung von Strömungseigenschaften über Wäldern eingeführt, die geeignet ist, Windfeldeigenschaften im komplexen Gelände auf großer Fläche kleinräumig und mit Relevanz für Wind-Baum-Interaktionen abzubilden. Die verbesserte Abbildung der Windfeldeigenschaften kann dazu beitragen, Sturmschäden in Wäldern zu minimieren.
In den vergangenen 70 Jahren stellten Stürme die größte Naturgefahr für europäische Wälder dar. Sturmschäden treten auf, wenn Bäume destruktiven Windlasten ausgesetzt sind. Aufgrund ihrer weiträumigen Ausdehnung verursachten Winterstürme die größten Schadholzmengen. Die Bedeutung von Winterstürmen für das Schadholzaufkommen in den europäischen Wäldern hat sich in den letzten 30 Jahren erhöht. Sechs der sieben schwersten Winterstürme traten nach 1990 auf. In der Vergangenheit waren besonders Nadelbaumarten von Schäden durch Winterstürme betroffen, weil sie im Gegensatz zu Laubbaumarten ihre Nadeln ganzjährig behalten. Durch die winterliche Belaubung ist die Übertragung von kinetischer Energie der bodennahen Strömung auf die Baumkronen effizient, weil die angeströmte Kronenfläche sehr groß ist. Aufgrund des derzeit ablaufenden Klimawandels kann davon ausgegangen werden, dass zukünftig neben den Winterstürmen vermehrt konvektive Sturmereignisse auftreten, die ganzjährig zu Sturmschäden an Bäumen und Wäldern führen, insbesondere im Sommer. Der Vorteil der saisonalen Belaubung von Laubbaumarten wird durch das ganzjährige Auftreten von destruktiven konvektiven Sturmereignissen verringert. Sturmereignisse können die Vitalität der verbleibenden Bestände in den betroffenen Regionen verringern und sekundäre biotische Naturgefahren wie Kalamitäten von Borkenkäfern und wirtschaftliche Verluste induzieren. Sturmschäden beeinträchtigen Ökosystemdienstleistungen wie die Holzproduktion, die Erholungsfunktion, Wasser- und Erosionsschutz und die CO2-Senkenleistung. Durch katastrophale Stürme kann die CO2-Senkenleistung von Wäldern bei einer sehr kurzen Exposition stark minimiert werden. Umfassendes Wissen über die auf Bäume wirkenden Windlasten ist eine grundlegende Voraussetzung, um Sturmschäden an Bäumen und in Wäldern zu minimieren. (i) Während zahlreiche (auch eigene) frühere Studien Muster von Wind-Baum-Interaktionen identifiziert und beschrieben haben, (ii) besteht immer noch eine grundlegende Wissenslücke hinsichtlich der absoluten instantanen Beträge von Windlasten, die Wind-Baum-Interaktionen hervorrufen. Diese fundamentale Wissenslücke besteht, weil nur rudimentäre quantitative Kenntnisse über die Verformung von Baumkronen unter realen Windbedingungen vorliegen (Rekonfiguration). Die Rekonfiguration bestimmt die Übertragung von kinetischer Strömungsenergie auf Baumkronen entscheidend mit. Das Projekt TreeCon soll dazu beitragen, diese Wissenslücke zu schließen. Die zu erwartenden Ergebnisse und die damit verbundenen neuen Erkenntnisse tragen dazu bei, zukünftige Sturmschäden an Bäumen und Wäldern zu minimieren. Für die Erzielung der neuen Kenntnisse wird ein neuartiges, kostengünstiges Messsystem zum Einsatz gebracht und mit bestehenden Messsystemen kombiniert, wodurch sich bisher nicht vollständig beantwortbare Fragen klären und Hypothesen überprüfen lassen. Das Messsystem eignet sich insbesondere für Untersuchungen an Laubbäumen.
Waldökosysteme sind bedeutende terrestrische Kohlenstoffsenken, die große Mengen an CO2 aus der Atmosphäre aufnehmen. Der Kohlenstoff wird sowohl in der Baumbiomasse als auch im Boden festgelegt. Schätzungen der Vorräte an organischem Kohlenstoff basieren im Allgemeinen auf der Anwendung allometrischer Biomassefunktionen, die den Stammdurchmesser und die Höhe der Bäume für die Berechnung der Baumbiomasse nutzen. Folglich wird in den Biomassegleichungen ausschließlich die äußere Form der Bäume ausgenutzt, während Holzzersetzung im Stamminneren und Baumhöhlungen vernachlässigt werden. Diese Vorgehensweise ist sicher für viele Bäume gerechtfertigt, solange sie keine Bereiche mit reduzierter Holzdichte durch Holzzersetzung und keine Höhlungen aufweisen. In einer aktuellen Studie von 2018 wiesen allerdings Lutz und Mitarbeiter darauf hin, dass alte Bäume mit großem Stammdurchmesser in stark überdurchschnittlichem Ausmaß zur gesamten Waldbiomasse beitragen. Die Autoren schlussfolgerten, dass die größten 1 % der Bäume global in etwa 50 % der gesamten oberirdischen Waldbiomasse stellen würden. Vor diesem Hintergrund kann die Holzzersetzung im Stamminneren in großen Altbäumen sehr wohl ins Gewicht fallen, da sie zu einer Überschätzung der gesamten Kohlenstoffvorräte von Wäldern führen würde. Im vorliegenden Projekt hinterfragen wir daher die Schlussfolgerungen von Lutz und Mitarbeitern, da wir davon ausgehen, dass vor allem die alten und großen Bäume besonders anfällig für Holzzersetzung im Stamminneren sind, was zu einem Schätzfehler für die Biomasse des gesamten Bestandes führen würde, wenn diese von den größten Bäumen dominiert wird. Wir bezweifeln daher, ob Biomasseschätzungen, die sich nur auf die äußere Form beziehen, in diesem Zusammenhang gerechtfertigt sind. Unser Projekt hat deswegen zum Ziel, den Einfluss von Holzzersetzung im Stamminneren und Baumhöhlungen auf die Baumbiomasse in Bäumen unterschiedlicher Größenklassen zu analysieren. Durch den kombinierten Einsatz von Schalltomographie, elektrischer Widerstandstomographie und der Entnahme von Holzbohrkernen beabsichtigen wir die Masseverluste durch Holzzersetzung im Stamminneren in die Biomasseschätzungen zu integrieren, indem der angenommene Massenverlust von der Baumbiomasse, die mit Hilfe konventioneller Biomassefunktionen bestimmt wurde, subtrahiert wird. Diese Untersuchungen sollen in ausgewählten temperaten und borealen Waldökosystemen durchgeführt werden, um die Hypothese zu testen, dass die oberirdische Biomasse der 1 % größten Bäume deutlich weniger als 50 % der gesamten oberirdischen Bestandesbiomasse entspricht, sobald reduzierte Holzdichten durch Vermorschung im Stamminneren und Baumhöhlungen in die Biomasseschätzung einbezogen werden.
Die insbesondere durch Hitze und Trockenheit zunehmenden Störungen in den Wäldern Zentraleuropas lassen vermehrt Waldränder rund um Störungsflächen entstehen. Sogenannte temporäre Waldränder verschwinden zwar im Laufe der Zeit, ihre Auswirkungen können aber über die gestörten Flächen hinaus in angrenzende Wälder hineinreichen. Erhöhte Temperaturen, mehr Licht, größere Verdunstung, sowie Veränderungen der Waldstruktur und der Verjüngung sind die Folge. Angesichts derzeitiger Störungstrends werden temporäre Waldränder zum wichtigsten Waldrandtyp in Mitteleuropa und beeinflussen große Teile der Waldfläche. Unser Ziel ist es, die Auswirkungen von temporären Waldrändern auf die biophysikalischen Bedingungen und die Verjüngung im Waldinneren zu untersuchen. Auf lokaler Ebene streben wir ein mechanistisches Verständnis der Auswirkungen von temporären Waldrändern an. Dazu sollen in einer Modellregion (Fichtelgebirge, Bayern) entlang von Transekten Vegetationsstruktur, Temperatur und Verjüngung an temporären Waldrändern gemessen und miteinander in Beziehung gesetzt werden. Auf diese Weise können wir beurteilen, wie Wälder und ihr Mikroklima durch benachbarte Störungen beeinflusst werden und wie die Verjüngung im Waldinneren auf unterschiedliche biophysikalische Bedingungen reagiert. Auf großskaliger Ebene werden wir die Effekte temporärer Waldränder aufs Waldinnere mithilfe von Fernerkundungsdaten und nationalen Waldinventuren für ganz Deutschland untersuchen. Die flächendeckenden Auswertungen werden zeigen, wie sich die jüngsten Störungswellen auf die Waldstruktur und die mikroklimatischen Bedingungen ausgewirkt haben. Analog dazu werden wir analysieren, wie sich die Anzahl und Artenzusammensetzung der Waldverjüngung in Deutschland als Folge von Störungen und der damit verbundenen Zunahme von temporären Waldrändern entwickelt hat und wie diese Veränderungen im Hinblick auf die Baumarteneignung im Klimawandel zu bewerten sind. Unser Antrag adressiert die Auswirkungen des Klimawandels auf Waldökosysteme und deren Dynamik und die daraus resultierenden Implikationen für die Anpassungsfähigkeit zukünftiger Wälder in Europa.
Waldstörungen wie Windwürfe, Insektenausbrüche und Waldbrände nehmen aufgrund des Klimawandels zu. Die Fähigkeit der Wälder, sich an diese Störungen anzupassen, ist von entscheidender Bedeutung für die Verringerung ihrer Anfälligkeit und wird letztlich die Wälder der Zukunft bestimmen. Die Quantifizierung der Anpassungsfähigkeit von Wäldern ist jedoch nach wie vor mit Unsicherheiten behaftet. Da sich die Wälder in Europa an der Schnittstelle zwischen Ökologie und Gesellschaft befinden, wird ihre Anpassungsfähigkeit an Störungen von beiden Bereichen beeinflusst, die jedoch selten gemeinsam betrachtet werden. In diesem Projekt möchte ich die Anpassungsfähigkeit aus einer sozio-ökologischen Perspektive quantifizieren. Konkret möchte ich (i) die gängigsten Anpassungsmaßnahmen und Indikatoren für die sozio-ökologische Anpassungsfähigkeit der Wälder und ihre Auswirkungen auf die Ökosystemleistungen ermitteln (WP1); (ii) die regionalen Muster der Anpassungsfähigkeit von Wäldern aus einer sozio-ökologischen Perspektive verstehen und bewerten (WP2); und (iii) die Anpassungsfähigkeit der Wälder auf kontinentaler Ebene operationalisieren und kartieren (WP3). Mein Projekt ist eine multiskalige Studie, die sich auf zwei Skalen konzentriert: die regionale Skala, um die Mechanismen hinter der Anpassungsfähigkeit zu verstehen (WP2), und die kontinentale Skala, um die Gebiete mit der geringsten und höchsten Anpassungsfähigkeit zu identifizieren, um die Forstpolitik und -verwaltung in Europa zu unterstützen (WP3). Zu diesem Zweck werde ich eine Literaturrecherche durchführen, um die kritischen Indikatoren für die Anpassungsfähigkeit zu ermitteln, wie z. B. den Artenpool, der für künftige Bedingungen zur Verfügung steht, oder das Wissen und die Technologie zur Anpassung. Ich werde die Bedeutung dieser Indikatoren durch die Befragung von Experten und mit Hilfe eines Random-Forest-Modells bestimmen. Anschließend werde ich verschiedene ökologische und sozioökonomische Daten sammeln und harmonisieren, um einen zusammengesetzten Indikator für die Anpassungsfähigkeit zu erhalten, der auch die durch Fragebögen von Interessengruppen gewonnenen sozialen Wahrnehmungen einschließt. Dieses Projekt basiert auf meinen früheren und laufenden Forschungen auf dem Weg zu einer unabhängigen Karriere, erweitert meine Arbeit zur Anfälligkeit sozio-ökologischer Systeme aus einer innovativen Perspektive und wird von meiner Erfahrung mit Stakeholder-Studien und bereits verfügbaren sowie vorbereiteten Daten profitieren. Die Bewertung der Anpassungsfähigkeit aus einer sozio-ökologischen Perspektive wird bei der Entwicklung von Anpassungsstrategien helfen, um die zukünftige Zunahme von Waldstörungen zu bewältigen.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 163 |
| Europa | 1 |
| Global | 1 |
| Land | 8 |
| Wissenschaft | 64 |
| Zivilgesellschaft | 1 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 161 |
| unbekannt | 2 |
| License | Count |
|---|---|
| Offen | 163 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 153 |
| Englisch | 126 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Dokument | 1 |
| Keine | 32 |
| Webseite | 130 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 123 |
| Lebewesen und Lebensräume | 161 |
| Luft | 107 |
| Mensch und Umwelt | 162 |
| Wasser | 77 |
| Weitere | 163 |