Hitze, Dürre und Schädlinge setzen den Wäldern immer stärker zu – doch viele Schäden werden erst spät erkannt. Mit satellitengestütztem Monitoring lässt sich der Zustand der Wälder jedoch deutlich genauer und aktueller beobachten. Dies belegt eine Machbarkeitsstudie im Auftrag des Wissenschaftlichen Beirats für Natürlichen Klimaschutz.
Der Wald befindet sich in einem raschen Wandel. Das derzeitige Waldmonitoring kann die Auswirkungen von Hitze, Dürre, Schädlingen und Sturmereignissen jedoch nicht immer zeitnah erfassen. Eine im Auftrag des Wissenschaftlichen Beirats für Natürlichen Klimaschutz (WBNK) erstellte Machbarkeitsstudie zeigt, dass Fernerkundungsdaten aus Satelliten- und Luftbildsystemen das Waldmonitoring ergänzen und sowohl aktueller als auch flächendeckender gestalten können.
Veränderungen, Schäden und ihre Ursachen lassen sich dadurch früher erkennen, und Verantwortliche können unmittelbar und auf gesicherter Grundlage handeln. Bislang werden diese Technologien in den nationalen Waldbeobachtungsprogrammen nicht systematisch eingesetzt. Dabei sind die Grundlagen für ein modernes Waldmonitoring vorhanden – entscheidend sind ein erleichterter Zugang zu Daten und die deutschlandweite Zusammenarbeit. Dies berichtet der Wissenschaftliches Beirat für Natürlichen Klimaschutz (WBKN) in einer Mitteilung.
Satellitengestütztes Monitoring von Wäldern
„Wir können es uns heute einfach nicht mehr leisten, wichtige Daten zur Vitalität des Waldes nur alle paar Jahre zu erhalten und uns bei der Beurteilung des Waldzustandes nur auf Beobachtungen in wenigen ausgewählten Beständen zu verlassen“, betont Professor Pierre Ibisch, Mitglied des Wissenschaftlichen Beirats für Natürlichen Klimaschutz.
Die im Auftrag des WBNK vorgelegte „Machbarkeitsstudie zur Nutzung von Fernerkundungsdaten im Waldmonitoring“ belegt: Fernerkundungsdaten, insbesondere Satellitenbilder, können unter anderem den Zustand, die Struktur und die Biomasse der Wälder flächendeckend und mit hoher zeitlicher Auflösung erfassen. In Verbindung mit bereits vorhandenen bodenbasierten Daten und Inventuren kann das wissenschaftliche Waldmonitoring auf diese Weise weiterentwickelt werden.
„Mit einem kombinierten Beobachtungssystem könnten wir klimabedingte Veränderungen unserer Wälder und die Ursachen dafür früher und besser erkennen, um dann direkt und gezielt darauf zu reagieren und daraus vor allem auch für die Bewirtschaftung zu lernen“, so Ibisch weiter.
Sinnvolle Ergänzung bestehender Waldmonitoring-Programme
Deutschlands bestehendes Waldbeobachtungsnetz ist bereits sehr weit ausgebaut. Es umfasst stichprobenbasierte Großinventuren (wie etwa die Bundeswaldinventur) sowie jährliche Vitalitätserhebungen (Wald- oder Bodenzustandserhebung). Hinzu kommen „Vor-Ort-Daten“ zur Biodiversität, zur Bewirtschaftung und zur Waldbehandlung. Diese Informationen geben Aufschluss über den Zustand des Waldes und werden zusammenfassend als Waldmonitoring bezeichnet.
Die kurzfristigen Folgen von Schadereignissen sowie regionale und lokale Veränderungen lassen sich damit jedoch häufig nicht schnell genug und nur mit begrenzter regionaler Auflösung abbilden. Hier kann die Fernerkundung mit Satelliten-, Drohnen- und Luftbilddaten die bestehenden Monitoringdaten sinnvoll ergänzen.
Dies ist vor allem der Fall, da ihre Erfassungsfrequenzen höher sind und ihre Daten flächendeckend sowie mit guter räumlicher Auflösung erfasst werden. Eine Reihe entsprechender Systeme und Informationsprodukte ist bereits vorhanden und einige davon sogar kostenfrei zugänglich.
Fernerkundung als Chance für das Waldmonitoring
In der Machbarkeitsstudie „Zeitlich-räumliche Analyse des Zustandes der Waldökosysteme in Deutschland und multivariate Untersuchung der Relevanz von forstlichen sowie nicht-forstlichen Einflussfaktoren“ haben die Autorinnen und Autoren die bestehenden Beobachtungssysteme untersucht und geprüft, wie sich diese kombinieren und in ein Gesamtsystem integrieren lassen.
In Deutschland existiert eine Vielzahl von Satellitenmissionen und flugzeuggestützten Erfassungssystemen unterschiedlicher Institutionen, die verschiedene Eigenschaften der Wälder beschreiben können. Hinzu kommen Einflussfaktoren wie Bewirtschaftungs- und Behandlungsmethoden von Wäldern, die sich nicht über Satellitendaten abbilden lassen.
Um zentrale Kennwerte wie den Waldzustand, die Biomasse oder die Funktion der Wälder als Kohlenstoffquelle oder -senke verlässlich zu bestimmen, sollte in den nationalen Waldmonitoringprogrammen eine möglichst breite Palette aller verfügbaren Datenquellen zum Einsatz kommen. Dafür wird es erforderlich sein, vorhandene Daten in Bezug auf Format, räumliche Auflösung und zeitliche Verfügbarkeit zu harmonisieren, sodass sie mithilfe moderner Data-Science-Methoden – einschließlich Künstlicher Intelligenz – effizient zusammengeführt und ausgewertet werden können.
Die Zugänglichkeit zu Erhebungsdaten verbessern
Die Autorinnen und Autoren der Studie empfehlen, die unterschiedlichen Erhebungsdaten künftig besser zugänglich zu machen. So können sie in den verschiedenen Beobachtungsmethoden zu mehr Aussagekraft und Genauigkeit beitragen und zugleich von weiteren Akteuren – etwa Behörden und Waldbesitzenden – genutzt werden.
„Als WBNK empfehlen wir, ein deutschlandweites, fernerkundungsbasiertes und integriertes Waldmonitoringsystem zu etablieren, das bodenbasierte Methoden sinnvoll ergänzt“, erklärt Ibisch.
„Für ein modernes Waldmonitoring ist alles da. Wir benötigen es auch für eine Verbesserung der Förderinstrumente. Nun gilt es, dass alle Beteiligten in einem unkomplizierten Prozess zusammenarbeiten, damit wir das überaus wichtige Ökosystem Wald angemessen beobachten und bestmöglich vor Schäden bewahren können.“
Red.
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