Authors: Bart Muys (KU Leuven), David Ellison (Swedish University of Agricultural Sciences SLU), Sven Wunder (EFI)
Sauberes Süßwasser ist zu einem der wichtigsten Güter des 21. Jahrhunderts geworden, da der anhaltende Anstieg der Nachfrage und die durch den globalen Wandel bedingte Trockenheit in vielen Ländern zu chronischem Wassermangel führen. Wälder spielen eine wesentliche Rolle bei der stabilen Bereitstellung von sauberem, frischem Wasser und den damit verbundenen Ökosystemleistungen wie Trinkwasser, Schutz vor Überschwemmungen, Erosion und Erdrutschen sowie Klimaregulierung.
Bäume sind wahre Multi-Tasking-fähige Wassertechniker und fungieren als:
- Ein riesiger Regenschirm. Bäume haben eine größere Blattfläche als andere Pflanzen, sodass ihre Baumkronen die erosiven Kräfte des Regens besser abmildern und ein schattigeres und feuchteres Mikroklima schaffen.
- Eine Wasserpumpe. Bäume haben tiefere Wurzeln, sodass sie größere Wassermengen aus dem Boden pumpen und zu den Blättern transportieren können, was zu einer höheren Biomasseproduktion, Transpiration und Niederschlag führt. Eine große Eiche transpiriert bis zu 1600 Liter Wasser pro Tag. Die europäischen Wälder transpirieren etwa 400 mm pro Jahr, was etwa der Hälfte der Niederschläge auf dem Kontinent entspricht.
- Eine Klimaanlage. Die hohe Evapotranspiration von Bäumen und Wäldern sorgt für einen starken Kühleffekt in ihrer Umgebung, insbesondere in städtischen Wärmeinseln.
- Ein Wasserspeicher. Ihre große Streuproduktion und ihr ausgedehntes Wurzelsystem führen zu mehr Bodenkohlenstoff und einer besseren Infiltration des Bodenwassers, was die Wasserspeicherung im Boden und die Grundwasserneubildung verbessert.
Die genaue Rolle der Wälder im Wasserkreislauf ist sehr umstritten. In der älteren Literatur wurden Wälder als „Schwämme“ beschrieben, wobei die Wasserspeicherkapazität ihrer Kronen, Wurzeln und Böden hervorgehoben wurde, durch die Überschwemmungen abgemildert und Flussläufe reguliert werden. In jüngerer Zeit wurden jedoch ebenfalls die vielfältigen Vorteile der grünen Wasserleistungen der Wälder (Produktion von Biomasse, Bildung eines Mikroklimas, Erosionsschutz, Kühlung der Atmosphäre und Wiederverwertung von Niederschlägen) zusätzlich zu den blauen Wasserleistungen (Grundwasseranreicherung, Wasserversorgung für aquatische Systeme und menschliche Bedürfnisse, Abbildung 2) anerkannt. Folglich wurde die Vorstellung, dass Bäume Wasserfresser sind, durch einen integrierten Ansatz ersetzt, bei dem die Abwägung zwischen den vielfältigen Vorteilen von Bäumen für das grüne Wasser und ihrem Wasserverbrauch berücksichtigt wird.
Mehrere Prinzipien der wasserfreundlichen Waldbewirtschaftung haben sich bewährt, um Synergien und Konflikte im Rahmen der wasserbezogenen Ökosystemleistungen, die Wälder erbringen können, zu verwalten:
- Von entscheidender Bedeutung ist es, die Abholzung vor allem in erosionsgefährdeten Gebieten zu vermeiden, die Fläche der Kahlschläge vor allem an steilen Hängen zu begrenzen und den Oberflächenabfluss und Sedimentverlust zu verringern. Die Verschlechterung des Bodens und der Verlust von Baumbeständen weltweit tragen zum Verlust von Bodenkohlenstoff, Infiltration, Wasserrückhalt und Grundwasserneubildung bei, was zur Folge hat, dass trockene Landschaften anfälliger für Dürren und Flächenbrände werden.
- Die Wiederherstellung von Wäldern entlang von Flussufern trägt zur Wasserqualität und zum Schutz vor Überschwemmungen bei.
- Die Optimierung des Standorts intensiver Forstplantagen mit schnell wachsenden Baumarten kann die Evapotranspiration an den erforderlichen Stellen dämpfen und somit zu einer erhöhten Wassergewinnung führen.
- In Trinkwassergewinnungsgebieten werden Laubwälder gegenüber Nadelwäldern bevorzugt, da ihre geringere zeitlich gemittelte Blattfläche mehr Wasser liefert und die Verschmutzung der Grundwasserschicht verringert.
- Vor dem Hintergrund des Klimawandels und der zunehmenden Trockenheit im Sommer fördert eine höhere Durchforstungsintensität die Vitalität der Wälder und das Wachstum der Bäume. Die Durchmischung von Baumarten führt häufig zu einer ergänzenden Erschließung des Bodens durch die Wurzeln und kann zu einer verbesserten Trockentoleranz beitragen.
- Durch die Begrünung von Städten mit Bäumen werden städtische Wärmeinseln abgekühlt und Lastspitzen gemildert.
Wenn wir über die Waldbestände und Flusseinzugsgebiete hinausgehen und uns auf die regionale und kontinentale Ebene begeben, wird das Ausmaß der Wechselwirkungen zwischen Wald und Wasser deutlich. Die Baumkronen der Wälder produzieren in großem Umfang biologische Partikel, die als Kondensationskerne für die Regenbildung dienen. Durch die Evapotranspiration der Wälder wird der Regen in Wolken umgewandelt (grüne Wasserströme in Abbildung 2), was sich auf die Wind- und Wettermuster auswirkt und "fliegende Flüsse" über den Kontinenten entstehen lässt, die dafür sorgen, dass der Wind den Niederschlag bis tief ins Innere der Kontinente trägt. Dies trägt zur Erhaltung der Niederschläge in vielen der wichtigsten Anbauregionen der Welt bei. Daher tragen der Schutz und die nachhaltige Bewirtschaftung der Wälder zur globalen sozial-ökologischen Stabilität bei.
Wälder schaffen ein Gleichgewicht zwischen blauen und grünen Wasserströmen in der Landschaft.
Grünes Wasser: Wasser, das von Pflanzen aufgefangen oder aufgenommen und durch Evapotranspiration an die Atmosphäre zurückgegeben wird.
Blaues Wasser: Wasser, das abfließt oder versickert und in Grundwasserspeichern, Flüssen und Seen landet.
Die Zahlen 1-7 zeigen die Prozesse des Wasserkreislaufs, die durch Bäume und Wälder verbessert werden.
(Geändert nach Ellison et al. 2019 und Falkenmark & Rockström 2005).
Ellison, D., Wang-Erlandsson, L., van der Ent, R. & van Noordwijk, M. (2019). Upwind forests: managing moisture recycling for nature-based resilience. Unasylva 70.
Falkenmark M., and Rockström J. (2005). Balancing water for humans and nature; the new approach in Ecohydrology. Earthscan, 247p.