Waldmodellierungen von Wissenschaftlern der Oregon State University zeigen, dass die Produktivität eines Standorts – ein Indikator dafür, wie schnell Bäume wachsen und wie viel Biomasse sie ansammeln – der Hauptfaktor ist, der bestimmt, welcher Zeitraum zwischen den Holzernten eine maximale oberirdische Kohlenstoffbindung ermöglicht.
Die Ergebnisse, veröffentlicht in der Zeitschrift Wäldersind wichtig für Waldbewirtschafter im pazifischen Nordwesten, die ein optimales Gleichgewicht zwischen Ernte und Kohlenstoffbindung anstreben, ein wichtiges Instrument im Kampf gegen den Klimawandel.
Die Studie von Catherine Carlisle, Temesgen Hailemariam und Stephen Fitzgerald vom OSU College of Forestry stellt fest, dass der in der Holzbiomasse der US-Wälder eingeschlossene Kohlenstoff 13 % der Treibhausgasemissionen des Landes ausgleicht. Grüne Pflanzen ziehen während der Photosynthese Kohlendioxid aus der Luft. Dabei nutzen sie das Sonnenlicht, um aus Kohlendioxid, Bodennährstoffen und Wasser Nahrung herzustellen.
Die Wälder im Nordwesten erstrecken sich über fast 25 Millionen Hektar und gehören laut den Autoren zu den produktivsten der Welt, wobei die Wälder in der Oregon Coast Range dank der feuchten und milden Wachstumsbedingungen der Region eine besonders hohe Biomasse- und Kohlenstoffdichte aufweisen.
„Ob kurze oder lange Ernterotationen besser für die Maximierung der Kohlenstoffbindung sind, war Gegenstand erheblicher Debatten“, sagte Carlisle, der die Studie als Doktorand leitete. „Zukünftige Managemententscheidungen müssen darauf abzielen, die Ernteanforderungen zu erfüllen und gleichzeitig eine hohe Kohlenstoffbindungsrate aufrechtzuerhalten.“
Das Untersuchungsgebiet für die Modellierung war der McDonald-Dunn Research Forest, ein 11.000 Hektar großes Waldgebiet nordwestlich von Corvallis, das dem College of Forestry gehört und von diesem verwaltet wird. Der Wald befindet sich in den östlichen Ausläufern der Coast Range und die dominierende Baumart im Oberholz von McDonald-Dunn ist die Douglasie, der Staatsbaum Oregons und ein vielseitiger Nutzbaum, aus dem Bretter, Eisenbahnschwellen, Sperrholzfurniere und Holzfasern hergestellt werden.
Die Forscher inventarisierten mehr als 300 Bestände, von denen aus früheren Untersuchungen bekannt war, dass sie vier verschiedene Produktivitätsniveaus aufweisen – hoch, mittelhoch, mittelniedrig und niedrig – und gaben Bestandsdaten in das ein Waldvegetationssimulatoreine Software-Suite, die Veränderungen der Vegetation als Reaktion auf natürliche Störungen oder Managementaktivitäten vorhersagt.
„Einige Forstwissenschaftler haben argumentiert, dass mehrere, aber kürzere Rotationen aufgrund der beschleunigten Wachstumsraten jüngerer Bäume im Vergleich zu ausgewachsenen oder alten Bäumen zu höheren Sequestrierungsraten führen“, sagte Carlisle, der 2023 seinen Abschluss machte und jetzt Waldkohlenstoffanalyst bei ist Endlicher Kohlenstoff.
„Andere sagen, dass durch häufiges Ernten der Kohlenstoffgehalt des Waldes nach jeder weiteren Fruchtfolge nicht wieder ansteigt und daher längere Zeiträume zwischen den Kahlschlägen die bessere Wahl seien. Und je nachdem, wen Sie fragen, wird die Durchforstung entweder die Kohlenstoffaufnahme des Waldes verbessern, indem sie das Wachstum der verbleibenden Bäume erleichtert, oder oder ihm Schaden zufügen, indem man oberirdische Biomasse entfernt.“
Über einen Projektionszeitraum von 240 Jahren fanden die Wissenschaftler des Staates Oregon heraus, dass bei hochproduktiven Beständen 60-jährige Rotationen mit geringer Intensität der Durchforstung nach 40 Jahren zur größten Kohlenstoffspeicherung führten (in den stehenden Bäumen plus dem, was bei der Durchforstung entfernt wurde). ). Bei Beständen an weniger produktiven Standorten stellten sie fest, dass die Kohlenstoffspeicherung durch Rotationsperioden von 80 oder 120 Jahren maximiert wurde.
„Bei diesen längeren Rotationen waren mehrere Durchforstungen erforderlich, um den Aufbau von Unterholzvegetation zu verhindern, die das Wachstum von Douglasien im Oberholz unterdrückt hätte“, sagte Carlisle.
Es wurde festgestellt, dass mäßig produktive Bestände mit 80-jährigen Fruchtfolgen und zwei Ausdünnungsbehandlungen geringer Intensität zwischen den Ernten die beste Leistung erbringen, fügte sie hinzu.
„Zukünftige Waldbewirtschaftungsentscheidungen im Nordwesten werden darauf abzielen, den Erntebedarf zu decken und gleichzeitig ein hohes Sequestrierungspotenzial der Wälder der Region aufrechtzuerhalten“, sagte Carlisle. „Managementtechniken wie die Bestimmung der optimalen Rotationslänge und die Umsetzung waldbaulicher Behandlungen können leistungsstarke Instrumente sein, mit denen Manager beide Ziele erreichen können.“
Hailemariam ist Giustina-Professor für Waldbewirtschaftung am College of Forestry und Fitzgerald ist Professor für Waldressourcen, Ingenieurwesen und Management.
Mehr Informationen:
Catherine Carlisle et al., Modellierung der oberirdischen Kohlenstoffdynamik unter verschiedenen waldbaulichen Behandlungen im McDonald-Dunn-Forschungswald, Wälder (2023). DOI: 10.3390/f14102090