Forschung

Im Rahmen des Austrian Climate Research Programme Implementation (ACRPI) 2023 fokussiert dieses Projekt auf die praxisorientierte Umsetzung von Forschungsansätzen im Bereich Klimawandelanpassung und -schutz. Mit einem speziellen Fokus auf "Anpassung an Extremwetterereignisse mittels naturnaher Lösungen (Nature-based Solutions)" integriert das Vorhaben vorhandene Expertise, um neue wissenschaftliche Erkenntnisse zu generieren. Das Projekt konzentriert sich insbesondere auf die Entwicklung und Optimierung von Pflanzmethoden für die Aufforstung, unter Berücksichtigung unterschiedlicher forstlicher Wuchsgebiete und Baumarten um die Herausforderungen des Klimawandels in der österreichischen Waldwirtschaft zu bewältigen. Durch den Einsatz von Drohnenbasiertem Monitoring, Blattnährstoffanalyse und automatisierten Bildanalysen strebt das Vorhaben an, präzise Modelle zur Evaluierung der Vitalität von Baumsetzlingen zu entwickeln. Die entwickelten Überwachungs- und Managementstrategien sollen sicherstellen, dass diese Aufforstungsprojekte kontinuierlich den sich ändernden Bedingungen und Bedürfnissen angepasst werden können. Das Projekt zielt darauf ab, praxisnahe Werkzeuge für Waldbesitzer:innen zu schaffen, um die Waldgesundheit zu überwachen und effektive Maßnahmen zur Wiederbewaldung zu ergreifen. Somit trägt das Projekt nicht nur zur wissenschaftlichen Weiterentwicklung im Bereich der Waldbewirtschaftung bei, sondern hat auch direkte Anwendungen in der nationalen Umsetzung der EU-Mission Climate und der EU-Waldstrategie 2030.

Das übergeordnete Ziel dieses Projekts ist es, praktische Anleitungen für die erfolgreiche Wiederherstellung einheimischer Wälder im äthiopischen Hochland zu geben. Um dies zu erreichen, werden wir einen Ansatz verfolgen, der die Versorgung mit einheimischen Baumarten stärkt, kombiniert mit Untersuchungen zur Etablierung dieses Materials in baumartenreichen Plantagen. Zu diesem Zweck wird das nationale Angebot an Vermehrungsmaterial durch die Anlage von Sämlingsplantagen für die Zielbaumarten (Juniperus procera, Prunus africana, Podocarpus gracilior, Albizia gummifera, Olea europaea sub sp. cuspidata, Cordia africana, Millettia ferruginea), durch Methoden der vegetativen Vermehrung (in erster Linie für Juniperus procera, aber auch für andere Arten) und durch die Untersuchung des Wachstums der Zielbaumarten in den Parzellen mit verschiedenen Baumarten verstärkt. In den Parzellen werden die Mineralstoffanforderungen der Baumarten und Pflanzenschutzmethoden zur Unterstützung einer erfolgreichen Etablierung untersucht. Das Projekt HIGH FIVE wird auf den Erfahrungen und Daten aufbauen, die das Konsortium, das sich aus zwei österreichischen Partnern, dem Bundesforschungs- und Ausbildungszentrum für Wald, Naturgefahren und Landschaft (BFW) und der Universität für Bodenkultur (BOKU), sowie der Ethiopian Forest Development Agency (EFD) und der Bahir Dar University (BDU) aus Äthiopien und dem World Agroforestry Centre (ICRAF) aus Kenia zusammensetzt, in früheren Projekten gesammelt hat.

Waldböden speichern große Mengen an Kohlenstoff und stellen dadurch eine globale Senke für atmosphärisches CO2 dar. Damit erfüllen sie eine wichtige Funktion im Klimaschutz. Durch eine klimabedingte Zunahme an Waldstörungen, wie z.B. durch Windwürfe, können die im Wald gespeicherten Bodenkohlenstoffvorräte jedoch drastisch reduziert werden. Einhergehende Kohlenstoffverluste an die Atmosphäre wirken sich negativ auf das Klima aus. Erst mit einer erfolgreichen Wiederbewaldung nehmen die Bodenkohlenstoffvorräte wieder zu. In vielen Europäischen Wäldern ist eine Baumverjüngung allerdings durch Wildverbiss und dichte Bodenvegetation stark beeinträchtig, und betroffene Ökosysteme verbleiben über Jahrzehnte in grasdominierten Stadien. Die Auswirkungen sukzessionaler Divergenzen (d.h. Baumverjüngung vs. Grasbedeckung) auf den Bodenkohlenstoffkreislauf sind weitgehend unbekannt, und zugrundeliegende Prozesse kaum untersucht. In diesem Projekt werden sukzessionale Pflanzengruppen und Bodenpilze mit Abbauprozessen und Kohlenstoffvorräten im Boden verknüpft. Es wird postuliert, dass der Kohlenstoffkreislauf von pflanzentypischen Mykorrhizapilzen wesentlich beeinflusst wird. Viele Baumarten bilden Symbiosen mit Ektomykorrhizen, während Gräser hauptsächlich Symbiosen mit arbuskulären Mykorrhizen bilden. Es wird angenommen, dass Ektomykorrhizen, im Gegensatz zu arbuskulären Mykorrhizen, vor allem den Abbau von altem Bodenkohlenstoff beschleunigen. Dieses Projekt basiert auf einer Reihe von Experimenten, welche Untersuchungen auf natürlichen Waldstörungsflächen bis hin zu kontrollierten Mikrokosmosversuchen umfassen. Böden von Windwurfflächen mit Baumverjüngung und Grasbedeckung werden im Labor fraktioniert und auf ihre stabilen Isotopen und Radiokarbonsignaturen (14C) analysiert. Damit wird es ermöglicht, den Abbau alten Bodenkohlenstoffs, und die Menge an neuem, pflanzenbürtigem Kohlenstoff zu quantifizieren. Die Ergebnisse werden mit DNA-basierten Pilzdaten und Kohlenstoffflüssen aus dem Boden verknüpft. Mittels Mikrokosmosversuchen wird untersucht, wie Pflanzentypen und ihre Mykorrhizen Abbauprozesse direkt beeinflussen. Die Kombination aus modernen Analysen und innovativen experimentellen Versuchen ermöglicht es neue und umfangreiche Erkenntnisse im komplexen Feld der Störungsökologie zu gewinnen. Die Ergebnisse sind daher für ForscherInnen aus dem Gebiet der Mikrobiologie, der funktionellen Ökologie als auch der Ökosystemmodellierung gleichermaßen von großem Interesse, und werden in hochrangigen Fachjournalen publiziert. Darüber hinaus ist das Projekt für politische Akteure und die Forstpraxis relevant, da es hilft die Einflüsse von Waldstörungen und Sukzession auf die Klimaschutzfunktion von Wäldern besser abzuschätzen. Das Projekt wird in Zusammenarbeit mit der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) durchgeführt.