Klimaänderungen: Auswirkungen auf den Wasserhaushalt von Wäldern

1 Hintergrund Der Wasserhaushalt ist ein zentraler Standortsfaktor, welcher das Wachstum und die Vitalität von Bäumen und Wäldernbestimmt, die Verfügbarkeit der Nährstoffe für die Waldbäume beeinflusst und die Prädisposition von Waldbeständen für biotische (z. B. Borkenkäfer) und abiotische (z. B. Windwurf)Schäden erhöhen kann. Der Wasserhaushalt trägt außerdemzu wichtigen Ökosystemleistungen von Wäldern, wie die Bereitstellung von Trinkwasser oder den Erhalt von Feuchtgebieten,bei. Wechselwirkungen zwischen dem einwirkenden Klima, denBöden und der Vegetation steuern den Wasserhaushalt von Wäldern. Der Klimawandel hat Auswirkungen auf diese Wechselwirkungen und verändert die hydrologischen Standortsverhältnisse. So sind steigende Temperaturen mit einer Verschiebungund einer Verlängerung der Vegetationsperiode verbunden, was Auswirkungen auf das Wachstum und den Wasserbedarfvon Bäumen hat. Eine seltenere Schneebedeckung imWinter verändert die Aufsättigungsphasen der Bodenwasserspeicher und führt zu veränderten Startbedingungen für die Vegetation im Frühjahr. Der Beitrag stellt aktuelle Arbeiten der Forstlichen Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg zu Prognosen von erwartbaren Veränderungen im Wasserhaushalt von Waldstandortenvor. Die Einschätzung des Wasserhaushalts findet beispielsweise Eingang in Baumarteneignungs- und Vulnerabilitätskarten[3] oder in Borkenkäferfrühwarnsysteme. Neben derÄnderung der mittleren Wasserhaushaltsverhältnisse an einemStandort werden hierfür auch veränderte Extrembedingungen
(z. B. Trocken- oder Staunässephasen) eingeschätzt. 2 Material und Methoden 2.1 Wasserhaushaltsmodell LWF-Brook90 Für die Berechnung des Standortswasserhaushalts wurde das forsthydrologische Simulationsmodell LWF-Brook90 eingesetzt[4]. LWF-Brook90 simuliert den täglichen Bodenwasserhaushalt in einer eindimensionalen Bodensäule als Ergebnis von Niederschlagsinfiltration, Wasserbewegung im Boden und Wasserentzug durch Verdunstung (Transpiration, Boden- bzw. Schneeevaporation und Interzeptionsevaporation). LWF-Brook90 wird mit meteorologischen Eingangsdaten (Niederschlag, maximale und minimale Lufttemperatur, Globalstrahlung oder Sonnenscheindauer, Dampfdruck, Windgeschwindigkeit) in täglicher Auflösung angetrieben. Wichtige Ausgabegrößen des Modells beinhalten Daten zur Verdunstung (Transpiration, Interzeption),zum Bodenwasser (Bodenfeuchten, Bodenwasserspannungen) und zur Sickerwasserbewegung.