Laut einer Auswertung des Statistischen Bundesamtes haben deutsche Wälder und ihre Ökosysteme im Jahr 2021 rund 14,3 Millionen Tonnen Kohlenstoff aufgenommen und gebunden. Das entspricht rund 52,5 Millionen Tonnen Kohlendioxid und somit etwa sechs Prozent der jährlichen CO2-Emissionen Deutschlands. Wegen dieser Wirkung als Klimapuffer gilt die Aufforstung als wichtiges Mittel zum Klimaschutz. Doch welche Art der Aufforstung und Anordnung der neuen Bäume ist dabei besonders effektiv?
Artenverteilung und Produktivität
Wie sich unterschiedliche Anpflanzungsstrategien verschiedener Baumarten im Wald auf ihre Produktivität und CO2-Aufnahme auswirken, hat nun ein Forschungsteam um Rémy Beugnon vom Deutschen Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) untersucht. Dazu erstellten die Forschenden Simulationen, die auf Daten aus Feldversuchen basieren. Dafür untersuchten sie an einem bewaldeten Versuchsstandort nahe der Stadt Dexing im Südosten Chinas den Laubfall und die Zersetzungsrate von 180 Baumpaaren unterschiedlicher Arten. Zusätzlich analysierten sie den Kohlenstoff- und Stickstoffgehalt der Blätter.
Ergänzend modellierten Beugnon und sein Team unterschiedliche Anordnungen verschiedener Baumarten bei einer Aufforstung: das Anpflanzen der Arten in größeren und kleineren Blöcken, Einzel- und Doppelreihen sowie in zufälliger Anordnung. Mit Hilfe dieser Daten simulierten die Forschenden dann, wie sich die räumliche Anordnung der Arten auf das Wachstum der einzelnen Bäume, die Zersetzung der Streu und anderer Pflanzenreste sowie ihre Stickstoff- und Kohlenstoffkreisläufe auswirkt. Ebenso verglichen sie die Unterschiede zwischen Anpflanzungen mit zwei, vier und acht Baumarten.
Je zufälliger, desto besser
Es zeigte sich: Bäume, die in zufälliger Anordnung wuchsen, hatten eine elf Prozent höhere Biomasse als diejenigen, die in Reihen oder Blöcken standen. Eine gleichmäßigere Verteilung der Baumarten und somit auch der herabgefallenen Blätter wirkte sich zudem positiv auf die Verwertung von Nährstoffen und organischem Material aus. Denn bei größerer räumlicher Heterogenität kann mehr Kohlenstoff abgebaut werden, wie die Untersuchungen ergaben: Während bei Blockanordnungen nach neun Monaten 36,5 Prozent des Kohlenstoffs abgebaut war, waren es in Zufallsanordnungen 47,1 Prozent. „Diese Veränderungen steigern die Zersetzungsraten und erhöhen damit die Gesamtmenge an Kohlenstoff und Stickstoff, die vom Ökosystem verarbeitet wird“, berichten Beugnon und seine Kollegen. Das galt vor allem, je höher die Zahl der Baumarten war. Demnach wäre es am besten, wenn Forstwirte Baumarten komplett durchmischt – und vor allem nicht in Blöcken – anpflanzen würden.
Dies bestätigt schon länger bestehende Annahmen: „Die Erkenntnisse aus der Biodiversitätsforschung zeigen seit Jahrzehnten, dass es für Produktivität und Kohlenstoffspeicherung von Vorteil ist, wenn verschiedene Baumarten in Mischbeständen angepflanzt werden”, erklärt Beugnon. „Dieser Ansatz wird jedoch nur selten umgesetzt, was größtenteils daran liegt, dass es keine praktischen Leitlinien gibt, die den Zwängen der realen Forstwirtschaft Rechnung tragen.“ Denn für Forstwirte und Waldbesitzer ist eine durchmischte Anordnung verschiedener Baumarten meist umständlich: Artenreiche Wälder werden als zu kostspielig oder sogar als praktisch nicht realisierbar angesehen. Sie können außerdem die Holzernte und das Ausdünnen des Waldes erschweren.
Reihenpflanzung als Kompromiss
Deshalb empfehlen die Forschenden einen Kompromiss: „Ein vollständig zufälliges Pflanzdesign […] (ist) aus ökologischer Sicht das ideale Szenario, erschwert jedoch die Bewirtschaftung. Ein interessanter Kompromiss könnte darin bestehen, Bäume in Reihen zu pflanzen, wodurch die Waldfunktion im Vergleich zu Blockdesigns deutlich verbessert werden kann, während die Waldbewirtschaftung weiterhin praktikabel bleibt.“ Zukünftig wollen Beugnon und sein Team die Simulationen in langfristigen Feldexperimenten überprüfen. „Neben der Bestätigung dieser Ergebnisse durch praktische Versuchsreihen wird ein wichtiger nächster Schritt darin bestehen, herauszufinden, wie allgemeingültig unsere Schlussfolgerungen sind und ob sie für verschiedene Waldtypen gelten“, erklärt Co-Autor Benoit Gauzens vom iDiv. Dann könnten die Forschenden Handlungsempfehlungen für nachhaltigere und dennoch wirtschaftliche Wälder herausgeben.
Quelle: Deutsches Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung; Fachartikel: Nature Communications, doi: 10.1038/s41467-025-61389-7
