Abgeholzter Tropenwald mit Mischpflanzung verschiedener Baumarten erholt sich schneller als mit nur einer Art
(technologynetworks.com)- Satellitenbeobachtungen des weltweit größten ökologischen Experiments auf Borneo zeigen, dass sich abgeholzter Tropenwald deutlich schneller erholt, wenn Setzlinge verschiedener Baumarten gemischt gepflanzt werden
- Parzellen mit einer Mischpflanzung aus 16 einheimischen Arten erholten sich bei Kronenfläche und Gesamtbiomasse der Bäume schneller als Parzellen mit nur 4 oder 1 Art
- Selbst Parzellen mit nur einer Art erholten sich schneller als Parzellen, die der natürlichen Regeneration überlassen wurden
- Artenvielfalt füllt unterschiedliche ökologische Nischen und erhöht so die Gesamtfunktion und Stabilität des Ökosystems
- Abgeholzte Wälder können sich erholen, solange sie nicht in Palmöl-Plantagen umgewandelt werden, was für den Umgang mit Natur- und Klimakrise wichtig ist
Studienüberblick und wichtigste Ergebnisse
- Das weltweit größte ökologische Experiment auf Borneo wurde per Satellit beobachtet; die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlicht
- Professor Andy Hector von der University of Oxford und Kollegen konzipierten das Experiment vor über 20 Jahren als Teil der SE Asia Rainforest Research Partnership (SEARRP)
- Bewertet wurde die Erholung von 125 Parzellen, in denen unterschiedliche Kombinationen von Baumarten in abgeholzten Tropenwaldgebieten gepflanzt wurden
- Parzellen mit einer Mischpflanzung aus 16 einheimischen Arten erholten sich bei Kronenfläche und Gesamtbiomasse der Bäume schneller als Parzellen mit 4 oder 1 Art
- Selbst Parzellen mit Pflanzung nur einer Art erholten sich schneller als Flächen mit natürlicher Regeneration
- Professor Andy Hector: „Durch die gemischte Pflanzung verschiedener einheimischer Arten in abgeholzten Tropenwäldern lässt sich die Wiederherstellung zentraler Ökosystemleistungen wie Kronenschluss, Biodiversität und Kohlenstoffbindung gleichzeitig erreichen.“
Warum Vielfalt die Regenerationsfähigkeit erhöht
- Unterschiedliche Baumarten besetzen verschiedene Positionen im Ökosystem, also unterschiedliche Nischen (niche)
- Dazu gehören die physischen und ökologischen Bedingungen, an die jede Art angepasst ist, sowie ihre Wechselwirkungen mit anderen Organismen
- Vielfältige Mischungen ergänzen sich gegenseitig und steigern die Gesamtfunktion und Stabilität des Ökosystems
- Einige tropische Arten produzieren mehr Schutzchemikalien und besitzen dadurch eine hohe Trockenheitsresistenz, was dem Wald in Phasen periodisch geringer Niederschläge zusätzliche Widerstandskraft verleiht
- Professor Hector vergleicht die Vielfalt tropischer Wälder mit dem „Versicherungseffekt“ eines diversifizierten Anlageportfolios
- Vielfältige Baummischungen unterstützen auch ein breiteres Spektrum an Tierleben
- Beispiel: Hornvögel benötigen große, alte Bäume mit Höhlen, in denen Weibchen nisten können
Das weltweit größte ökologische Experiment
- Tropenwälder bedecken nur 6 % der Landoberfläche der Erde, sind aber Lebensraum für etwa 80 % aller weltweit erfassten Arten (WWF) und zugleich eine wichtige Kohlenstoffsenke
- Durch Holzeinschlag und die Umwandlung in Palmöl-Plantagen gehen sie jedoch schnell verloren
- Zwischen 2004 und 2017 gingen 43 Millionen Hektar Tropenwald verloren, entsprechend der Fläche Marokkos (WWF)
- Bislang war unklar, ob sich abgeholzte Tropenwälder am besten durch natürliche Regeneration (mithilfe ruhender Samen im Boden) oder durch aktive Wiederbepflanzung erholen
- Die Forschenden richteten gemeinsam mit lokalen Partnern das Sabah Biodiversity Experiment auf 500 Hektar abgeholztem Wald im malaysischen Bundesstaat Sabah auf Borneo ein
- Das Gebiet wurde in 125 Versuchsparzellen aufgeteilt, die entweder der natürlichen Regeneration überlassen oder mit Mischungen aus 1, 4 oder 16 Arten bepflanzt wurden
- Zu den 16 Arten gehörten mehrere gefährdete Arten sowie die höchste tropische Baumart der Welt, Shorea faguetiana (kann über 100 m hoch werden)
- Die ersten Pflanzungen erfolgten 2002; in den folgenden Jahren wurden insgesamt rund 100.000 Bäume gepflanzt
Messmethode und weitere Pläne
- Zur Bewertung der Regeneration der Parzellen wurden statistische Modelle auf von Satelliten aufgenommene Luftbilder angewendet
- Innerhalb weniger Jahre zeigte sich, dass Parzellen mit 1 Art hinter Mischungen aus 4 Arten zurückblieben, während Parzellen mit 16 Arten am besten abschnitten
- Hauptautor Ryan Veryard (analysierte die Daten während seiner Promotion an der University of Oxford): „Abgeholzte Wälder können sich erholen, solange sie nicht für landwirtschaftliche Nutzungen wie Ölpalmenplantagen umgewandelt werden.“
- Er betonte außerdem, wie wichtig der Erhalt der Biodiversität ungestörter Wälder für die Wiederherstellung bereits abgeholzter Flächen ist
- Das Team des Sabah Biodiversity Experiment startete mit Förderung des UK Natural Environmental Research Council ein neues dreijähriges Projekt zur vollständigen Erfassung aller überlebenden Bäume
- Dafür werden verschiedene Fernerkundungsverfahren kombiniert, darunter Lidar-Sensoren an Helikoptern und kleine Sensoren auf Drohnen, um die Gesundheit des Waldes umfassend zu analysieren
1 Kommentare
Hacker-News-Kommentare
Die Masterarbeit meines Bruders verglich Modellwälder, die in verschiedenen Klimazonen der EU angelegt wurden, und offenbar schnitten Mischwälder in allen Klimazonen bei der Widerstandsfähigkeit gegen Wetter, Schädlinge usw. deutlich besser ab.
Als jemand aus den Alpen darf man gerade in Bergregionen nicht vergessen, wie wichtig vielfältige Baumstrukturen für die Stabilisierung des Bodens sind.
Wenn durch den Klimawandel Extremwetter wie Starkregen häufiger wird, können Erdrutsche zu einem echten wirtschaftlichen Faktor werden, und Mischwälder halten den Boden besser fest, weil ihre Wurzelstrukturen weniger einheitlich sind.
Der beste Zeitpunkt, Mischwälder zu pflanzen, war also vor 20 Jahren, der zweitbeste ist jetzt.
Für alle, die sich mit Holz nicht so gut auskennen: Der Grund, warum es weniger Mischwälder gibt, ist, dass Monokulturen leichter zu fällen waren; mit modernen Methoden und Technologien ändert sich aber auch das.
Riesige Flächen haben sich in Land verwandelt, auf dem nur noch tote Bäume stehen.
Winde von etwa 110 km/h legten die Kiefern- und Fichtenwälder in höheren Lagen großflächig um, als wäre ein Rasenmäher darübergefahren; in vielen Fällen wurden die Bäume nicht entwurzelt, sondern brachen in der Mitte ab und nur die Stämme blieben stehen.
Danach gediehen parasitäre Käfer, ihre Population explodierte, und als Hauptursache sieht man die vor Jahrzehnten gepflanzten Monokulturen.
Diese Wälder sahen schön aus und wurden wegen der sauberen Bergluft mit starkem Harzgeruch sogar zur Behandlung von Atemwegserkrankungen genutzt, doch selbst fast 20 Jahre später hat sich der Wald nicht richtig erholt und wurde von schnell wachsenden Sträuchern verdrängt.
Forst- und Nationalparkverwaltung sowie Ökologen stritten viel darüber, was zu tun sei, aber am Ende haben alle verloren, und der Wald auch.
Der Mangel an Biodiversität oberirdisch führt zu einem Mangel an Vielfalt im Bodennahrungsnetz, wodurch dessen Verarbeitungskapazität sinkt; solche Böden haben meist einen niedrigen pH-Wert und einen schlechten Nährstoffkreislauf.
Diversität ist eine Form der Risikostreuung.
Aber bei solchen ökologischen Fragen scheint die Antwort meist darauf hinauszulaufen, dass die Art, wie die Natur es seit Millionen von Jahren macht, tatsächlich die beste ist.
Es gibt viele Gründe, die wir nicht kennen, und wenn wir zu stark eingreifen, entstehen Probleme.
Wenn die Vorgehensweise der Natur nicht funktioniert hätte, hätte sie sich gar nicht erst gehalten; herauszufinden, warum sie optimal ist, scheint mir der Kern solcher Forschung zu sein.
Auf Borneo hat jemand nach der Abholzung einer 500-Hektar-Fläche diese in 125 Parzellen aufgeteilt und 0, 1, 4 oder 16 häufig für den Holzeinschlag genutzte Baumarten gepflanzt.
20 Jahre später zeigten Satellitenbilder angeblich: Je mehr Baumarten gepflanzt wurden, desto stärker schien sich das Land erholt zu haben.
Aber ich frage mich, warum nur Baumarten mit Holzertrag gepflanzt wurden.
Der verlinkte Artikel spricht viel über Waldwiederherstellung, aber die Beschränkung auf profitable Arten macht das gesamte Experiment fragwürdig.
Außerdem weiß ich nicht, ob Satellitenbilder die tatsächliche Situation am Boden repräsentieren.
Viele Einschlagsflächen im Westen der USA werden in einem regelmäßigen Raster mit Bäumen wiederbepflanzt, die für den Holzeinschlag vorteilhaft sind; für Satelliten oder unkundige Besucher kann das wie Wald aussehen, aber eine nachgewachsene Baumplantage funktioniert nicht wie ein Wald.
Der dichte Aufwuchs verdrängt die Bodenvegetation und wird am Ende zu einem schlechten Lebensraum für heimische Tiere.
Wenn das Ziel ist, mehr Nutzholz zu produzieren, sind Baumplantagen gut, aber ich bin mir nicht sicher, ob die hier vorgebrachte Behauptung der Waldwiederherstellung ehrlich oder zutreffend ist.
Diese Studie zielte wahrscheinlich eher darauf ab, die unmittelbaren Schäden durch Holzeinschlag zu verringern.
Private Landbesitzer wollen in der Regel keinen Urwald schaffen, sondern Geld verdienen.
Das ist nicht ideal, aber selbst wenn später wieder gefällt wird, ist mehr Biodiversität wahrscheinlich etwas Gutes.
Wenn man mehr Urwald will, braucht es viel mehr Subventionen, die privaten Landbesitzern buchstäblich dafür zahlen, nicht zu fällen.
In Sachen Biodiversität ist das nicht das Optimum, aber eine Mischung aus 16 Arten ist schon ein ziemlich guter Ansatz.
Der Schachbrett-Effekt ist ziemlich eindrucksvoll, und diese Strategie wurde für Tiere wie den Nördlichen Fleckenkauz zur Katastrophe.
[0] https://www.google.com/maps/@43.4146826,-123.52657,129879m/d...
[1] https://osupress.oregonstate.edu/blog/checkerboard-effect
[2] https://en.wikipedia.org/wiki/Northern_spotted_owl
Der Boden eines Redwood-Waldes sieht so aus: https://www.westwindvistas.com/Redwood%20Forest%20Floor.htm
Ich habe kurz nachgesehen, ob dieses Ergebnis nur für tropische Wälder gilt oder beispielsweise auch für Wälder im Westen Nordamerikas, aber keine eindeutige Antwort gefunden.
Eine Studie aus Virginia[1] kommt zu dem Ergebnis, dass das Pflanzen mehrerer Baumarten vorteilhaft ist, weil die für den jeweiligen Standort am besten geeignete Art gedeiht und Probleme, die andere Arten beeinträchtigen würden, besser überstanden werden können.
Eine Studie aus dem Bundesstaat Washington[2] testete mehrere häufige Nadelbaumarten paarweise und kam zu einem eher traditionellen Ergebnis: „Bäume werden durch Konkurrenz beeinflusst“.
Eine Studie aus dem gebirgigen Binnenwesten[3] deutete an, dass einige Nadelbäume von einer Mischung mit Espen profitieren könnten, wirkte aber nicht so abschließend wie die Borneo-Studie.
Ich würde gern eine eindeutigere Studie zu gemäßigten Wäldern im Westen sehen.
[1] https://www.si.edu/newsdesk/releases/tree-species-diversity-...
[2] https://cdnsciencepub.com/doi/10.1139/X09-040
[3] https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111...
Balsamtanne kann man auch nennen, aber die Holzqualität ist eher schlecht, und sie wächst in der Regel von selbst wieder nach.
Über tropische Wiederaufforstung weiß ich nichts, aber die Vorstellung, dass in Kanada nur eine Art wieder angepflanzt wird, stimmt nicht.
Samenbäume werden stehen gelassen, Zapfen werden direkt in den Einschlagsgebieten gesammelt, und das Ganze ist sehr gut gemanagt und streng reguliert.
Flächen, die nicht wieder anwachsen, werden erneut bepflanzt, bis sie anwachsen.
Kanada pflanzt jedes Jahr 600 Millionen Bäume nach, die USA etwa 1 Milliarde.
Bäume wachsen deutlich schneller als vor zehn Jahren, und CO2 ist der „Grund“ dafür.
Ich helfe bei der Pistenpflege in meinem Lieblingsskigebiet, und inzwischen ist der Aufwand absurd gestiegen; Bäume beginnen sogar in alpine Zonen vorzudringen, in denen es historisch keine Bäume gab.
In der Permakultur-Welt nennt man solche Kombinationen Gilden.
Man wählt Arten aus, indem man die Kronenschichten versteht, sodass Pflanzen die jeweiligen Kronenebenen ausfüllen, ohne um Sonnenlicht zu konkurrieren, und berücksichtigt auch ökologische Funktionen wie Stickstofffixierung, dynamische Akkumulation, Anlocken von Bestäubern und Lebensraum.
Wenn man in gemäßigten Wäldern zufällig Arten mischt, die um dieselbe Kronenschicht konkurrieren, kann stärkere Konkurrenz entstehen.
Eine Studie, die Baumschicht, Unterbaumschicht, Strauchschicht und zum Beispiel Beerensträucher kombiniert, wäre vermutlich aufschlussreicher.
Pilze liefern Bäumen vieles von dem, was sie brauchen, und erhalten im Gegenzug, was sie selbst benötigen; zugleich schaffen sie eine Art Markt, über den sogar Bäume verschiedener Arten Ressourcen austauschen.
Jeder Baum hat andere Stärken und kann unterschiedliche Bedingungen nutzen, und dank des riesigen unterirdischen Waldnetzwerks scheinen sie gemeinsam gedeihen zu können.
Außerdem bevorzugen Bäume es, langsam und fest zu wachsen.
Alte Bäume derselben Art versorgen junge Bäume im Schatten mit Nährstoffen, sodass diese, wenn der große Baum fällt, seinen Platz einnehmen und schneller wachsen können.
Gibt es Konkurrenz zwischen Arten, können sie schneller wachsen, weil sie um Sonnenlicht kämpfen; der Jahreszuwachs kann größer sein, aber die Holzdichte geringer.
Holz wird allerdings nach Volumen verkauft.
Ein beträchtlicher Teil der weiteren Literatur über die komplexen Beziehungen zwischen Bäumen über Boden, Bäume und Bodenbiota wurde ebenfalls durch ihre Beobachtungen angestoßen.
Sie wollte Forstleute im Nordwesten dazu bringen, nach Kahlschlägen vor der Wiederbepflanzung nicht alles mit Herbiziden zu überziehen.
Denn damit hatten sie am Ende immer mehr Probleme als erwartet.
https://www.scmp.com/news/china/science/article/2167048/fore...
Eine Waldstudie in China ergab, dass Wälder mit mehreren Baumarten doppelt so viel Kohlenstoff aufnehmen können wie Flächen mit nur einer Art.
Mehr als 60 Wissenschaftler aus China, der Schweiz und Deutschland testeten eine auf Feldbeobachtungen beruhende Hypothese und kamen zu dem Schluss, dass Monokulturen weniger als die Hälfte der gewünschten Ökosystemleistungen für den Klimaschutz erbringen.
Um die volle Wirkung bei der Abschwächung der globalen Erwärmung zu erzielen, müssen Arten gemischt sein; artenreiche Wälder tragen außerdem zum Schutz der bedrohten Biodiversität bei.
Solche Wälder sind auch weniger anfällig für Krankheiten und Extremwetter, die durch den Klimawandel häufiger auftreten.
Ich bin kein Experte, aber ich dachte, die Beobachtung, dass Monokulturen schwache Waldökosysteme hervorbringen, sei eine der Grundlagen der modernen Forstwirtschaft seit mehreren hundert Jahren.
Diese Studie wirkt wie die naheliegende Folge daraus; auch bevor ich diesen Artikel gelesen habe, hätte ich das angenommen, und den meisten dürfte es ähnlich gegangen sein.
Natürlich bin ich kein Experte, also kann mir etwas entgangen sein, und manchmal braucht es eben Studien, die Belege für den gesunden Menschenverstand liefern.
Im Curiosity-Daily-Podcast wurde letzte Woche ein verwandtes Thema behandelt.
Auf Ebene mehrerer Regierungen gibt es Pläne, eine Milliarde oder eine Billion Bäume zu pflanzen; die Zahl, von der das WEF spricht, ist eine Billion.
Als Forschende nach regionalen Baumschulen suchten, die die nötige Artenvielfalt liefern könnten, stellte sich heraus, dass weniger als die Hälfte überhaupt Setzlinge liefern konnte; klimawandeltaugliche Setzlinge gab es nur sehr wenige, und die meisten waren Ziergehölze oder Bäume, die für die Anpassung an den Klimawandel nicht geeignet waren.
“Plans to plant billions of trees threatened by massive undersupply of seedlings.” by Joshua Brown. 2023.
https://www.uvm.edu/news/story/plans-plant-billions-trees-th...
“A lack of ecological diversity in forest nurseries limits the achievement of tree-planting objectives in response to global change.” by Peter W. Clark, et al. 2023.
https://academic.oup.com/bioscience/advance-article-abstract...
“Trees Help Fight Climate Change.” Arbor Day Foundation. N.d.
“Benefits of Planting Trees.” Tree Advisory Board. N.D. https://www.bgky.org/tree/benefits
Das Heranziehen von Setzlingen geeigneter Arten muss selbst Teil dieser Anstrengung sein.
Flächen, auf denen eine Mischung aus 16 heimischen Baumarten wieder angepflanzt wurde, erholten sich bei Kronenfläche und gesamter Baumbiomasse schneller als Flächen mit nur 4 Arten oder nur 1 Art; allerdings erholten sich auch die Flächen mit nur 1 wieder angepflanzten Art schneller als die Flächen, die der natürlichen Regeneration überlassen wurden.
Ich will mich nicht dumm stellen oder misanthropisch klingen, aber ich verstehe nicht, warum diese Studie nötig war.
Gab es da eine verborgene neue Erkenntnis?
Wenn man einen Feldweg entlanggeht und irgendeinen Landwirt fragt, wird er einem sagen, dass ein Feld schneller wächst, wenn man es einsät, als wenn man es der Natur überlässt, und dass Mischkulturen oder Zwischenfrüchte den Ertrag potenziell verbessern können.
Ich dachte, es ginge um bestimmte Baumarten, aber der Artikel scheint das nicht zu sagen.
Das ist nicht überraschend.
Die Miyawaki-Methode zeigt Erfolge, wenn man einige Prinzipien einhält.
Man pflanzt Pflanzengemeinschaften, die natürlicherweise gemeinsam vorkommen, vermeidet Monokulturen, und noch besser ist es, wenn man auch Mikrofauna und Bodenmikroben einbezieht.
Die Pflanzstellen werden halbzufällig gewählt, mit Raum dafür, dass die Pflanzen sich ausbreiten und erneut aussamen können.
Die Baumgruppen werden in den ersten 3 bis 5 Jahren geschützt und bewässert.
Die lokale Gemeinschaft wird einbezogen und muss ein Interesse daran haben, die Baumgruppen in den ersten Jahren zu schützen und zu pflegen.
https://www.jstor.org/stable/24577389?mag=the-miyawaki-metho...
Ich mag Pflanzen und sammle jedes Mal, wenn ich durch den Wald gehe, Samen, ziehe Keimlinge heran und pflanze sie jedes Jahr wieder aus.
Letztes Jahr habe ich 25 Bäume erfolgreich gepflanzt, insgesamt etwa 100 Bäume über 4 Jahre hinweg.
Diesen Frühling möchte ich 50 weitere pflanzen.
Wer hätte gedacht, dass das Kopieren der Natur die besten Ergebnisse bringt?
Die Miyawaki-Methode scheint für diese Diskussion relevant zu sein: https://www.creatingtomorrowsforests.co.uk/blog/the-miyawaki...
Da ich nie einen Biologiekurs besucht habe, war es für mich eine gute Einführung in Themen wie ökologische Sukzession in gemäßigten Klimazonen und Parameter von Pflanzen, die sich gegenseitig ergänzen können.
Dass die Autoren an groß angelegten Renaturierungs- und nachhaltigen Landschaftsprojekten gearbeitet haben, merkt man dem Buch an.
Ich empfehle, sich die deutschen Gesetze zur Wiederaufforstung anzusehen.
In Deutschland gingen um 1400 die nutzbaren Wälder zur Neige, und das älteste noch gültige Gesetz ist die Forstordnung des Bistums Speyer von 1442.
Alle Wälder in Deutschland sind künstlich geschaffen, und dafür greifen viele Faktoren ineinander.
Es gibt Niederschlagspläne, die begrenzen, wie viel Wasser Bauern im Hochgebirge und in der Ebene nutzen können, und es gibt einen Wasserwirt, der landwirtschaftliche Ebenen regelmäßig vollständig überfluten lässt und diesen „See“ aus Wasser auf andere, tiefer gelegene Felder umverteilt.
Außerdem gibt es einen Förster, der entscheidet, welche Bäume gefällt werden, welche ersetzt werden müssen und was mit Totholz geschieht.
All diese Variablen werden sorgfältig geplant, und besonders in Überflutungs- und Niederschlagspläne fließt viel Datenmaterial ein.
Wenn dich das interessiert: Arte und NDR haben viele gute Dokumentationen zu solchen Themen.
Dazu kommen Korruption in Rumänien und die Waldmafia, was in Brüssel seit Jahren ein großes Streitthema ist, weil Ikea und andere Möbelhersteller weiterhin Holz aus illegalem Einschlag kaufen.
Wenn man mit dem Zug durch den Wald fährt und daneben Holzstapel und Erntemaschinen stehen, ist aus dem Zug kaum zu erkennen, dass dieser Wald gerade bewirtschaftet wird.
In Schottland dagegen wird ein Wald bei der Ernte wie ein Weizenfeld abgeerntet, und es bleibt eine kahle Fläche mit Baumstümpfen zurück.
Das sieht furchtbar aus, ist sicher schlecht für das Ökosystem, und da viele Wälder an Berghängen liegen, frage ich mich, ob Erdrutsche jetzt häufiger werden.