Potenzial von ober- und unterirdischem Totholz als Kohlenstoffsenke in Natur- und Wirtschaftswäldern

LWF-2009 KLIP 23

Von 10/2009 bis 09/2012

Projektleiter: Werner Borken, Christoph Schulz
Mitarbeiter: Inken Krüger, Helga Hertel-Kolb

In dem vorliegenden Projektantrag sollen die Kohlenstoffvorräte von Totholz und Holzrückständen (Stämme, Äste  >7 cm, Baumstümpfe und Grobwurzeln) auf definierten Teilflächen in drei benachbarten Wirtschafts- und Naturwäldern mit Buche, Eiche und Fichte als Hauptbaumart bilanziert werden. Das Totholz wird je nach Abbaubedingungen in verschiedene Kategorien und Zersetzungsgrade differenziert. Neben der Inventarisierung wird die aktuelle ober- und unterirdische Totholzproduktion während der Projektlaufzeit in allen Beständen jährlich erfasst. Da die Totholzproduktion extremen zeitlichen Schwankungen durch Sturm, Schädlingsbefall, Durchforstung etc. unterliegt, sind weitere Maßnahmen erforderlich, um rückwirkend die langfristige Totholzproduktion zu rekonstruieren. In den Naturwäldern soll hierbei der Tod der Bäume über vergleichende Jahrringanalysen bzw. mithilfe von Radiokarbonanalysen datiert werden. Aus diesen Parametern wird die Umsatzzeit von Kohlenstoff im ober- und unterirdischen Totholz erfasst. In den Wirtschaftswäldern werden die C-Vorräte von Baumstümpfen und Grobwurzeln entlang einer Zeitreihe (Zeitpunkte der Durchforstungsmaßnahmen) bestimmt, um über diese Zeitreihe die Umsatzzeit des Kohlenstoffs in dem unterirdischen Totholz berechnen zu können. Da nur einzelne Baumstümpfe mit Grobwurzeln in den Wirtschaftswäldern ausgehoben werden können, ist es erforderlich spezifische Funktionen für die einzelnen Baumarten abzuleiten, die den Zusammenhang zwischen Basisstammdurchmesser und unterirdischer Totholzmasse darstellt. Im zweiten Teil des Projektes wird der Einfluss des ober- und unterirdischen Totholzes auf den Vorrat und die Umsatzzeit von organischem C in der Humusauflage und im Mineralboden untersucht. Die Umsatzzeit des bodenorganischen C wird auf Basis der Radiokarbonmethode modelliert. Hiermit soll überprüft werden, inwieweit ober- und unterirdisches Totholz zu einer Erhöhung der bodenorganischen C-Vorräte in Natur- und Wirtschaftwäldern beiträgt und welche Umsatzzeit und Stabilität der Kohlenstoff im Boden hat. Darüber hinaus ermöglicht die Radiokarbonanalyse auch die Modellierung der langfristigen C-Akkumulation bzw. des C-Abbaus in den Böden. Das C-Reservoir des Totholzes soll abschließend dem C-Vorrat und dem C-Zuwachs der Bäume gegenüber gestellt werden, um die Senkenstärke der Natur- und Wirtschaftswälder für atmosphärisches CO2 bewerten zu können. Für die forstliche Praxis wird ein Erkenntnisgewinn erwartet, der im Hinblick auf die zukünftige Bewirtschaftung der Wälder von Nutzen ist. Wird die Funktion von ober- und unterirdischen Totholzreservoirs als vorübergehende oder dauerhafte Kohlenstoffsenke geklärt, könnte Totholz im Sinne einer „Kohlenstoffbewirtschaftung“ in die bestehenden forstwirtschaftlichen Nutzungssysteme integriert werden.