摘要：Hintergrund, Ziel und Bereich Die Klimarahmenkonvention der Vereinten Nationen sieht in der CO2-Bindung des Waldes einen wichtigen Beitrag zur Reduktion klimarelevanter Treibhausgase. Bezogen auf die gesamte Waldfläche Deutschlands wird die durchschnittliche Speicherung von Kohlenstoff (C) auf 214 t C/ha geschätzt. Eine räumliche Differenzierung dieses Schätzwertes liegt nicht vor. In der vorgestellten Untersuchung sollte ein Konzept für die großräumige Differenzierung solcher Durchschnittwerte am Beispiel von Nordrhein-Westfalen (NRW) auf der Grundlage von landes- bzw. bundesweiten Inventurdaten und digitalen Karten entwickelt und erprobt werden. Dieses Verfahren soll einen Beitrag für das Klimabiomonitoring liefern. Material und Methoden Zu diesem Zweck wurden Daten der Landeswaldinventur (LWI) und der Bodenzustandserhebung (BZE) in Verbindung mit flächenhaft vorliegenden Geoinformationen zusammengeführt und mit geostatistischen und entscheidungsbaumanalytischen Verfahren ausgewertet. Die geostatistischen Methoden (Variografie und Kriging) ließen sich für die C-Pools der Humusschicht nutzen. Für die C-Vorräte in der oberirdischen Biomasse und im Mineralboden wurde ein auf den Entscheidungsbaumverfahren Classification and Regression Trees (CART) und Chi-Square Automatic-Interaction Detection Method (CHAID) basierender prädiktiver Ansatz gewählt. Ergebnisse Für die Wälder in NRW konnten im oberirdischen Derb- und Totholz ca. 59 Mio. Tonnen Kohlenstoff (67 t C/ha), für die Humusauflage ca. 17 Mio. Tonnen Kohlenstoff (19,3 t C/ha) und für den Mineralboden (bis max. 2 m Tiefe) ca. 80 Mio. Tonnen Kohlenstoff (90,7 t C/ha) berechnet und räumlich differenziert werden. Daraus ergibt sich für die Wälder Nordrhein-Westfalens ein Kohlenstoffvorrat von ca. 156 Mio. Tonnen C für diese drei Kompartimente. Dies entspricht einem durchschnittlichen Wert von ca. 177 t C/ha. Diskussion In anderen Untersuchungen wurden ähnliche, allerdings räumlich nicht differenzierte Durchschnittswerte berechnet: Demnach sind in den Wäldern von NRW in der oberirdischen Dendromasse, die sich allerdings neben dem in diese Studie eingeflossenen Derb- und Totholz auch aus dem Reisig der Bäume zusammensetzt, ca. 68 Mio. Tonnen Kohlenstoff gespeichert. Der durchschnittliche Kohlenstoffgehalt der Humusauflage der Waldfläche Deutschlands wird auf 20,7 t C/ha geschätzt. Damit liegt dieser bundesdeutsche Durchschnittswert etwas höher als in der Humusauflage der nordrhein-westfälischen Wälder. In den Wäldern Thüringens sind durchschnittlich 27,7 ± 8,1 t C/ha gebunden, unter Nadelwald 34,0 t/ha und unter Laubwald 11,3 t/ha. Für den Mineralboden bis zu einer maximalen Tiefe von 90 cm wird für die Waldfläche Deutschlands ein Durchschnittswert von 87,9 t C/ha geschätzt. Dieser Wert liegt nahe bei dem in dieser Studie ermittelten Wert von 90,7 t C/ha. Die Kohlenstoffgehalte im Mineralboden weisen je nach Ausgangsgestein, Genese und Wasserhaushalt der Böden große Unterschiede auf: Böden aus kalkhaltigem Ausgangsgestein haben mit bis zu 115 t/ha die höchsten C-Gehalte, während für stauwassergeprägte Pseudogleye mit 47 t/ha die niedrigsten C-Gehalte ermittelt wurden. Schlussfolgerungen Die Flächenberechnungen zu den Kohlenstoffvorräten in der oberirdischen Biomasse, in der Humusauflage und im Mineralboden ermöglichen einen landesweiten Überblick der räumlichen Differenzierung der Kohlenstoffgehalte von Wäldern sowie der Randbedingungen für die Fixierung des klimarelevanten Treibhausgases Kohlendioxid in Waldökosystemen Nordrhein-Westfalens. Empfehlungen und Ausblick Der entwickelte Ansatz sollte anhand bundesweit vorliegender Daten und durch Anwendung des Regression Kriging validiert werden. Zusätzlich sollte berechnet werden, wie sich die Kohlenstoffspeicherung unter veränderten Klimabedingungen entwickeln wird. Hierfür sollten sowohl statistische Verfahren als auch dynamische Modellierungen, z. B. mit dem Modellsystem WASMOD, eingesetzt werden.
