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Im Schweizer Wald traten im Trockensommer 2018 vorzeitige Blattverfärbung und Welken bereits im Juli auf. Der Frage, ob dieses Phänomen vor allem auf die hohe Trockenintensität im Jahr 2018 zurückzuführen ist, oder aber sich als Folge eines Bodenwasserdefizites des trockenen Jahres 2015 ergab, sind wir mit einem Modell nachgegangen, das den Wassertransport vom Boden durch die Pflanze in die Atmosphäre simuliert. Das Modell bestätigte, dass der physiologische Trockenstress, ausgedrückt als Transpirationsdefizit, im Jahr 2018 erheblich höher war als 2015. Zudem zeigte sich, dass nach Trockenjahren wie 2015 ein Defizit des pflanzenverfügbaren Wassers in der Wurzelzone kaum über einzelne Jahre hinaus bestehen bleibt. Somit wurden die Schäden 2018 vorwiegend durch die höhere Trockenintensität in diesem Jahr ausgelöst. Die Modellierung der Wasserverfügbarkeit für den Schweizer Wald könnte zur zeitnahen Identifikation von klimasensitiven Waldstandorten verwendet werden.

Der Boden ist eine zentrale Schnittstelle in Waldökosystemen. Er erfüllt wichtige Funktionen als Lebensraum, als Speicher für Kohlenstoff und Nährstoffe, und er reguliert die Wasser- und Stoffkreisläufe. Für alle Bodenfunktionen spielt die organische Bodensubstanz eine Schlüsselrolle. Aufgrund des feuchten und kühlen Klimas sowie der relativ nachhaltigen Waldnutzung speichern Schweizer Waldböden pro Flächeneinheit die grössten Vorräte organischer Bodensubstanz Europas. Dieser Vorrat hat sich über Tausende Jahre hinweg aufgebaut. Der Klimawandel - höhere Temperaturen und eine intensivere Trockenheit - sowie grossflächige Störungen, beispielsweise durch Windwürfe und Kahlschläge, gefährden die organische Bodensubstanz. Eine bodenschonende Waldbewirtschaftung sowie eine permanente Bestockung mit standortsangepassten Baumarten tragen zum Erhalt dieser wichtigen Ressource bei.

Wälder sind zunehmend von Sturmschäden betroffen. In einem Projekt der Eidgenössischen Forschungsanstalt WSL wurde untersucht, wie sich Windwürfe auf die Kohlenstoffspeicherung im Waldboden auswirken. Hoch gelegene Nadelwälder sind besonders anfällig für Kohlenstoffverluste aus dem Boden. Im Unterschied zu Wäldern tieferer Lagen werden dort grössere Mengen an Kohlenstoff in rein organischen, mächtigen Humusauflagen gespeichert. Eine Stabilisierung durch mineralische Interaktionen fehlt weitgehend, was die Humusauflagen empfindlich macht für Kohlenstoffverluste durch störungsbedingte Veränderungen des Bestandesklimas. Die langsame Baumverjüngung und die geringen Streueinträge in den Boden bremsen den Humusaufbau nach einer Störung zusätzlich. Eine weitere Zunahme von Windwürfen könnte die Bodenkohlenstoffvorräte in Bergwäldern drastisch reduzieren, was negative Auswirkungen auf das Klima hätte. Darüber hinaus könnten störungsbedingte Humusverluste die Bodenqualität nachhaltig verschlechtern.