WaldSpektrum wird mithilfe eines neuartigen Forschungsansatz, systematisch das Spektrum an Baumarten, Vergesellschaftungen und Forstmanagementoptionen unter Klimawandel identifizieren, welches Waldresistenz und –resilienz, sowie Ökosystemdienstleistungen und Holzertrag maximiert und gleichzeitig Naturschutz- und Biodiversitätsziele beachtet und ermöglicht. Die gewonnen Ergebnisse sollen a) nachvollziehbar und öffentlich zugänglich in einer forstwirtschaftliche Entscheidungshilfe angeboten und b) für weitere forstwirtschaftliche Anwendungen aufbereitet und kommuniziert werden.
Um eine forstwirtschaftliche Entscheidungshilfe zu erstellen wird WaldSpektrum neueste prozessbasierte, ökophysiologische Vegetations-, Forstmanagement-, Windwurfrisiko- und hydrologische Modelle mit der größten Pflanzendatenbank und forstpraktischer Anwendungsexpertise in einem neuartigen Konzept verknüpfen. Die Methodik soll weitestgehend automatisiert und damit EDV-basiert gestaltet werden um etwaige Updates zeitnah zu ermöglichen. Auf der gegebenen räumlichen Auflösung für Klimaprojektionen in Deutschland (0.25°x0.25° bzw. ca. 22x22km) wird mit Hilfe der Simulationsmodelle für jede Gitterzelle ein Katalog erstellt, der Informationen über zukünftig mögliche Baumarten und deren Vergesellschaftungen, ihre Widerstandsfähigkeit, Produktivität und Biomasse für unterschiedliches Forstmanagement unter verschiedenen Klimaszenarien enthält. Hierbei wird mit Hilfe der Pflanzendatenbank gesondert untersucht, welche dieser Baumarten eine hohe Merkmalplastizität aufweist und welche Herkunft besonders geeignet wäre. Weiterhin liefern die die Ergebnisse quantitative Aussagen zu funktioneller und struktureller Diversität sowie zu den Ökosystemdienstleistungen wie Kohlenstoffspeicherung und -sequestrierung, Grundwasserneubildung und regionale Klimaregulierung. Die Ergebnisse werden mit einem business-as-usual Szenario verglichen, um den potentiellen Handlungsbedarf und den Mehrwert und Robustheit der jeweiligen Handlungsoptionen bis ins Jahr 2100 und darüber hinaus aufzuzeigen. Durch den Aufbau eines projektbegleitenden externen Gremiums wird die interne naturschutzfachliche, waldökologische und waldökophysiologische Expertise ergänzt. Sämtliche Ergebnisse werden automatisiert und nachvollziehbar in der forstwirtschaftlichen Entscheidungshilfe zusammengefasst und für angewandte Forstsimulatoren, wie z.B. BWinPro, aufbereitet.
Das PIK beteiligt sich hierbei im Wesentlichen an 5 Hauptaufgaben: Aufgabe 1: Quantifizierung der Gesamtwuchsleistung und weiterer Ökosystemleistungen der Wälder für die in AP2 ermittelten Baummerkmalskombinationen und deren Vergesellschaftungen unter verschiedenen Bewirtschaftungsstrategien. Aufgabe 2: Erstellung eines Programms zur automatischen Parametrisierung von 4C, BROOK90 und ForestGALES anhand von LPJmL-FIT Baummerkmalskombinationen und weiterer Output-Variablen. Aufgabe 3: Vollführt eine 4C und BROOK90 spezifische GIS-Verschneidung von Input-Daten (Boden, Klima, Bestand, Bewirtschaftung) aus AP1 und stellt sie den beiden Modellen bereit. Hierbei werden jedem BWI-Probekreis Waldbodeneigenschaften der BÜK1000 oder WP-KS-KW (WKF 28WC1003) sowie das gleiche Klima, entsprechend der zugehörigen Gitterzelle von LPJmL-FIT, des Klimaszenarios aus Tabelle 2 zugewiesen. Benötigte Bestandesdaten zum Start der Simulation mit dem aktuellem Waldzustand werden den Daten der 3. Bundeswaldinventur (BWI3) entnommen. Aufgabe 4: Simulation der Waldgesellschaften an den Probekreisen der Bundeswaldinventur für die 180 sich ergebenden übergeordneten Szenarien (Klima, Bewirtschaftung etc.) mit 4C Aufgabe 5: Erstellung einer Ergebnismatrix (=die BMK/Vergesellschaftung-Klimaszenario-Forstmanagement-Matrix) inkl. Infos zu Gesamtwuchsleistung des Holzvorrats, Sturmwurfrisiko (aus ForestGALES) und weiterer Ökosystemdienstleistungen nun inkl. Grundwasserneubildung (aus BROOK90) und den unabhängigen Simulationsergebnissen von 4C analog zu den Outputs von LPJmL-FIT (Kohlenstoffspeicherung, Kohlestoffsequestrierung, Durchwurzelungstiefe, Transpiration, Indikatoren von struktureller und funktioneller Diversität anhand von Höhen- und Durchmesserverteilungen und dem von den BMK und Vergesellschaftungen eingenommenen Merkmalsraum).
