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Eckpunkte zur Waldstrategie 2050 Kommentierung der Positionen des Wissenschaftlichen Beirats für Waldpolitik des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

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Abstract

Der Wissenschaftliche Beirat für Waldpolitik des Bundeslandwirtschaftsministeriums (WBW) hat eine Stellungnahme zum Eckpunkte-Papier „Waldstrategie 2050“ der Bundesregierung vorgelegt, welche die Diagnostik und v.a. die vorgeschlagenen Strategien zum Umgang mit der Waldkrise in Deutschland konkretisiert. In dem vorliegenden Dokument erfolgt eine kritische Kommentierung des WBW-Papiers und einiger der dargelegten Positionen. 1. Das Dokument ignoriert relevante wissenschaftliche Befunde und kommt entsprechend zu einseitigen Positionen. Im Dokument wird nicht stringent zwischen methodischen Elementen mit zugrundeliegenden Annahmen, wissenschaftlichen Erkenntnissen sowie subjektiv interpretierten Diskussionsteilen unterschieden. Dies impliziert eine teilweise deutlich zutage tretende Subjektivität, die einem vermeintlich wissenschaftlichen Dokument nicht zuträglich ist. 2. Die Stellungnahme lässt einen kompetenten Umgang mit Nichtwissen vermissen und kommuniziert Unsicherheiten unzulänglich oder gar nicht. Eine Waldstrategie 2050 ist, wenn sie sich auf die Zukunft in 30 Jahren bezieht, ihren Namen nicht wert, da derzeitig nicht einmal fünf Jahre in die Zukunft gesehen werden kann. Sie wäre vertretbar, wenn sie Heuristiken umfassen würde, die das Navigieren durch Neuland ermöglichten – welches allein schon aufgrund der unbekannten Klimaverhältnisse betreten wird. 3. Ein angemessener ‚Navigations‘-Ansatz ist derjenige des adaptiven Risikomanagements. Adaptives Management bedeutet eine fehlerfreundliche Arbeits- und Wissenskultur, die aber nur funktioniert, wenn die Bereitschaft besteht, eigenen Fehlern nachzuspüren, diese einzugestehen und aufzuarbeiten. Der WBW erwähnt zwar das Konzept des adaptiven Managements, versäumt aber, auf existierende Ansätze des adaptiven Managements und des Risikomanagements einzugehen. 4. Etwaige negative Auswirkungen der bisherigen Waldbewirtschaftung sowie ihre Beiträge zur derzeitigen Waldkrise werden nicht angesprochen oder aufgearbeitet. Eine fehlerunfreundliche Kultur, die zwar zu Fehlern bewusst steht, aber eben vergangene Fehler auch systematisch aufarbeitet, ist die Grundlage jeglichen adaptiven Managements. 5. Insbesondere werden Erfahrungen mit Monokulturen und nichtheimischen Baumarten nicht aufgearbeitet. Gleichzeitig werden Kalamitäten aller Art in einer Weise diskutiert, die nahelegt, dass nur heimische Baumarten betroffen sein können und das Einführen ökosystemfremder Arten das Mittel der Wahl darstelle. 6. Zukünftige Risiken, die sich aus der Umsetzung von empfohlenen Strategien ergeben könnten, werden vom WBW ignoriert – bzw. bleiben weitgehend unerwähnt. Die Position des WBW umfasst eine Erhöhung der stofflichen Holznutzung und des Holzbaus, die Förderung von Nadelbaumarten, das Anpflanzen von nichtheimischen Baumarten zur Klimawandelanpassung, eine Reduzierung der Erntezieldurchmesser und Senkung der lebenden Holzvorräte in den Wäldern und verstärkte waldbauliche Eingriffe, ohne dass Konsequenzen und Risiken für die Waldfunktionstüchtigkeit überhaupt angedacht oder hinreichend diskutiert werden. 7. Explizit wird eine Abkehr von Grundsätzen der naturnahen Waldbewirtschaftung nahegelegt; dies betrifft etwa die Verwendung heimischer Arten und die Naturverjüngung. Dies bedeutet konkret, dass der WBW eine stärkere Nutzung, das Arbeiten gegen natürliche ökologische Prozesse und die Reduktion von Funktionsschlüsselattributen wie das Alter der Bäume propagiert. Die Förderung bzw. Erhaltung von sich ergebnisoffen entwickelnden Wäldern jenseits der Ziele der nationalen Biodiversitätsstrategie gehört nicht zum strategischen Portfolio des WBW. 8. Der Wald wird nicht als Ökosystem verstanden und analysiert. Beispielsweise verdeutlicht der mit ‚Wald und Wild‘ überschriebene Abschnitt nicht, dass Wildtiere als Komponenten von Waldökosystemen angesehen werden. Es wird überhaupt nicht darauf eingegangen, wie etwa waldbauliche Praktiken, Naturnähe oder –ferne und Strukturvielfalt auf Wildtierpopulationen wirken. Der Abschnitt zu Waldnaturschutz und Biodiversität ist eher knapp gehalten und fokussiert auf Arten(vielfalt). Biodiversität wird nicht mit Funktionalität inkl. Produktivität und adaptiver Resilienz des Ökosystems in Verbindung gebracht. Es fehlen im Dokument Betrachtungen der für Ökosysteme zentrale Stoff- und Energieflüsse oder der mikro- bzw. mesoklimatischen Regulation. 9. Die vermehrte stoffliche Nutzung von Laubholz, insbesondere zur Deckung des Bedarfs, der sich aus der Bioraffinerienutzung im Zuge des Ausbaus der Bioökonomie ergeben soll, wird als gegeben hingenommen, ohne dass die Grenzen der Erntefähigkeit der Wälder diskutiert werden. Damit reflektiert die Stellungnahme einen zutiefst produktivistischen Ansatz, dem ökosystemare Kompetenz und Vorsicht weitgehend fehlt. 10. Ausmaß und Dynamik des Klimawandels scheinen eher unterschätzt zu werden, wenn leichtfertig von Baumarten gesprochen wird, die an zukünftige Klimabedingungen besser angepasst sein sollen. 11. Am Beispiel von Klimaschutz und Klimawandelanpassung wird aufgezeigt, wie einseitig der Wissenschaftliche Beirat argumentiert bzw. wie relevante Sachverhalte ausgeblendet werden. a. Bei der Bilanzierung der Klimaschutzwirkung der Forstwirtschaft treten Unklarheiten auf. Es fehlt eine Beschäftigung mit den Stoffflüssen sowie den Gesamtbilanzen von Energieaufwand und Emissionen, die mit Gewinnung, Transport und Verarbeitung in Verbindung stehen. Deutschland importiert mehr Holz, als es selbst durch Einschlag gewinnt. Dies gilt insbesondere für Nadelholz, welches besonders für den sogenannten Produkt-Kohlenstoffspeicher und den Klimaschutz relevant sein soll. b. Die entgangene Kohlenstoffspeicherung in den genutzten Wäldern wird nicht angemessen bilanziert (u.a. Festlegung von Kohlenstoff bei ungestörtem Wachstum, gerade auch angesichts des jungen Baumalters in den Wäldern Deutschlands; Baumwachstum auf für Wege und Rückegassen baumfrei gehaltenen Flächen; stabilisierte Produktivität in älteren und biomassereicheren Wäldern). c. Die in internationalen Studien dargelegte Tatsache, dass ältere bzw. reifere Wälder fortgesetzt Kohlenstoff speichern, wird nicht thematisiert. d. Die Befunde zur Schwächung des Waldökosystems durch Biomasseentnahme und die Auflichtung des Kronendachs sowie zur entsprechend erhöhten Mortalität der Bäume werden nicht reflektiert. e. Ebenso fehlt eine Reflektion des Risikos, dass die Räumung der großflächigen Kalamitätsflächen erhebliche mikro- und lokalklimatische Folgen haben wird, welche das Risiko für die verbleibenden Bestände erhöhen wird. f. Ausdrücklich ist der Abschnitt zu Böden und Wasser in der Stellungnahme als positiv hervorzuheben. Leider fällt auf, dass die entsprechenden Autoren keinen Einfluss auf andere Abschnitte erzielen konnten bzw. dass ihre Befunde im WBW nicht wirklich rezipiert wurden. Dies ist insbesondere angesichts der aktuellen Waldkrise und den sich rasch ausweitenden Räumungshieben mit schweren Bodenbeeinträchtigungen überaus beklagenswert. g. Die methodische Schwäche, dass zukünftiges Waldwachstum auf der Grundlage von Daten aus der Vergangenheit berechnet wird, ist nicht reflektiert. h. Internationale Befunde zur energetischen Nutzung von Holz als Netto-Quelle von Treibhausgasemissionen werden nicht erwähnt. i. Überlegungen und Studien, die die geforderte Substitutionswirkung von Holz als vermeintlich klimaneutraler Baustoff in Frage stellen, werden nicht berücksichtigt. 12. Als ein Ergebnis dieses Kommentars wird die bereits an anderer Stelle vorgeschlagene Erarbeitung eines ‚Nationalen Waldgutachtens‘ unter Einbeziehung aller relevanter wissenschaftlicher Disziplinen gefordert, welches eine ausgewogene Entscheidungsgrundlage für den Umgang mit der Waldkrise bereitstellen soll. Es geht dabei um eine aktuelle Darstellung von wissenschaftlichem Konsens und Dissens zum Zustand der Waldökosysteme und künftiger Risiken als Entscheidungsgrundlage für das kurzfristige Management, für die Orientierung der Waldpolitik sowie für die Diskussion einer langfristigen Waldstrategie mit Akteur*innen und Bürger*innen. 13. Der Aspekt der Bürger*innenbeteiligung auf Grundlage des Abwägens aller Ökosystemleistungen wird vom WBW nicht dargestellt. Die Stellungnahme wurde deutlich von einer produktionsorientierten Perspektive angetrieben. 14. Ohne Zweifel sind nunmehr Zivilgesellschaft und andere Bereiche von Wissenschaft und Politik aufgerufen, sich stärker in den Diskurs zur Waldentwicklung einzubringen.
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Tropical soils contain one-third of the carbon stored in soils globally1, so destabilization of soil organic matter caused by the warming predicted for tropical regions this century2 could accelerate climate change by releasing additional carbon dioxide (CO2) to the atmosphere3–6. Theory predicts that warming should cause only modest carbon loss from tropical soils relative to those at higher latitudes5,7, but there have been no warming experiments in tropical forests to test this8. Here we show that in situ experimental warming of a lowland tropical forest soil on Barro Colorado Island, Panama, caused an unexpectedly large increase in soil CO2 emissions. Two years of warming of the whole soil profile by four degrees Celsius increased CO2 emissions by 55 per cent compared to soils at ambient temperature. The additional CO2 originated from heterotrophic rather than autotrophic sources, and equated to a loss of 8.2 ± 4.2 (one standard error) tonnes of carbon per hectare per year from the breakdown of soil organic matter. During this time, we detected no acclimation of respiration rates, no thermal compensation or change in the temperature sensitivity of enzyme activities, and no change in microbial carbon-use efficiency. These results demonstrate that soil carbon in tropical forests is highly sensitive to warming, creating a potentially substantial positive feedback to climate change. When tropical forest soils are warmed in situ, they release more CO2 than predicted by theory, creating a potentially substantial positive feedback to climate change.
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Using measurements from high resolution monitoring of radial tree-growth we present new data of the growth reactions of four widespread broadleaved tree-species to the combined European drought years 2018 and 2019. We can show that, in contrast to field crops, trees could make better use of the winter soil moisture storage in 2018 which buffered them from severe drought stress and growth depressions in this year. Nevertheless, legacy effects of the 2018 drought accompanied by sustained low soil moisture conditions (missing recharge in winter) and again higher than average temperatures and low precipitation in spring/summer 2019 have resulted in severe growth reductions for all studied tree-species in this year. This highlights the pivotal role of soil water recharge in winter. Although short term resistance to hot summers can be high if sufficient winter precipitations buffers forest stands from drought damage, legacy effects will strongly impact tree growth in subsequent years if the drought persists. The two years 2018 and 2019 are extreme with regard to historical instrumental data but, according to regional climate models, resemble rather normal conditions of the climate in the second half of the 21st century. Therefore the observed strongly reduced growth rates can provide an outlook on future forest growth potential in northern Central Europe and beyond.
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In recent years, Lynn Margulis has been credited in various articles as the person who introduced the concept of holobiont into biology in the early 1990s. Today, the origin of evolutionary studies on holobionts is closely linked to her name. However, Margulis was not the first person to use this concept in its current context. That honor goes to the German theoretical biologist Adolf Meyer‐Abich, who introduced the holobiont concept nearly 50 years before her (in 1943). Although nearly completely forgotten today, in the 1940–60s he developed a comprehensive theory of evolutionary change through “holobiosis.” It had a surprisingly modern outlook, as it not only addressed tenets of today's evolutionary developmental biology (evo‐devo), like the origin of form and production of variation, but also anticipated key elements of Margulis' later endosymbiotic theory. As the holobiont concept has become an important guiding concept for organizing research, labeling conferences, and publishing articles on host‐microbiota collectives and hologenomes, the field should become aware of the independent origin of this concept in the context of holistic biology of the 1940s.
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Many of the coppice stands in Turkey are in the process of conversion into high forest because of decreasing demand for fuel wood and negative effects of frequent clearcutting on soil, landscape and biodiversity. Most of these coppice stands are composed of pure and mixed oak stands. Main goal of this study is to determine the effects of canopy on soil erosion and carbon sequestration in a pure Pedunculate oak (Quercus robur L. subsp. robur L.) coppice stand during the conversion process into high forest. Obtained results showed that average soil loss amounts were 0.35, 0.70 and 0.93 t/ha/yr and total carbon stock amounts were 80.07, 77.86 and 64.2 tC/ha respectively under high, moderate and low canopy. In other words, decrease of canopy density increase soil losses and decreases carbon stocks (p<0.05) and in turn if the canopy get reduced during the conversion process, C stocks are at risk.
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In the recent years, the holobiont concept has emerged as a theoretical and experimental framework to study the interactions between hosts and their associated microbial communities in all types of ecosystems. The spread of this concept in many branches of biology results from the fairly recent realization of the ubiquitous nature of host-associated microbes and their central role in host biology, ecology, and evolution. Through this special series “Host-microbiota interactions: from holobiont theory to analysis,” we wanted to promote this field of research which has considerable implications for human health, food production, and ecosystem protection. In this preface, we highlight a collection of articles selected for this special issue that show, use, or debate the concept of holobiont to approach taxonomically and ecologically diverse organisms, from humans and plants to sponges and insects. We also identify some theoretical and methodological challenges and propose directions for future research on holobionts.
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This comment raises concerns regarding the way in which a new European directive, aimed at reaching higher renewable energy targets, treats wood harvested directly for bioenergy use as a carbon-free fuel. The result could consume quantities of wood equal to all Europe's wood harvests, greatly increase carbon in the air for decades, and set a dangerous global example.
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Background: Britain's native oak species are currently under threat from acute oak decline (AOD), a decline-disease where stem bleeds overlying necrotic lesions in the inner bark and larval galleries of the bark-boring beetle, Agrilus biguttatus, represent the primary symptoms. It is known that complex interactions between the plant host and its microbiome, i.e. the holobiont, significantly influence the health status of the plant. In AOD, necrotic lesions are caused by a microbiome shift to a pathobiome consisting predominantly of Brenneria goodwinii, Gibbsiella quercinecans, Rahnella victoriana and potentially other bacteria. However, the specific mechanistic processes of the microbiota causing tissue necrosis, and the host response, have not been established and represent a barrier to understanding and managing this decline. Results: We profiled the metagenome, metatranscriptome and metaproteome of inner bark tissue from AOD symptomatic and non-symptomatic trees to characterise microbiota-host interactions. Active bacterial virulence factors such as plant cell wall-degrading enzymes, reactive oxygen species defence and flagella in AOD lesions, along with host defence responses including reactive oxygen species, cell wall modification and defence regulators were identified. B. goodwinii dominated the lesion microbiome, with significant expression of virulence factors such as the phytopathogen effector avrE. A smaller proportion of microbiome activity was attributed to G. quercinecans and R. victoriana. In addition, we describe for the first time the potential role of two previously uncharacterised Gram-positive bacteria predicted from metagenomic binning and identified as active in the AOD lesion metatranscriptome and metaproteome, implicating them in lesion formation. Conclusions: This multi-omic study provides novel functional insights into microbiota-host interactions in AOD, a complex arboreal decline disease where polymicrobial-host interactions result in lesion formation on tree stems. We present the first descriptions of holobiont function in oak health and disease, specifically, the relative lesion activity of B. goodwinii, G. quercinecans, Rahnella victoriana and other bacteria. Thus, the research presented here provides evidence of some of the mechanisms used by members of the lesion microbiome and a template for future multi-omic research into holobiont characterisation, plant polymicrobial diseases and pathogen defence in trees.
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Better stewardship of land is needed to achieve the Paris Climate Agreement goal of holding warming to below 2 °C; however, confusion persists about the specific set of land stewardship options available and their mitigation potential. To address this, we identify and quantify "natural climate solutions" (NCS): 20 conservation, restoration , and improved land management actions that increase carbon storage and/or avoid greenhouse gas emissions across global forests, wetlands, grasslands, and agricultural lands. We find that the maximum potential of NCS-when constrained by food security, fiber security, and biodiversity conservation-is 23.8 petagrams of CO 2 equivalent (PgCO 2 e) y −1 (95% CI 20.3-37.4). This is ≥30% higher than prior estimates, which did not include the full range of options and safeguards considered here. About half of this maximum (11.3 PgCO 2 e y −1) represents cost-effective climate mitigation, assuming the social cost of CO 2 pollution is ≥100 USD MgCO 2 e −1 by 2030. Natural climate solutions can provide 37% of cost-effective CO 2 mit-igation needed through 2030 for a >66% chance of holding warming to below 2 °C. One-third of this cost-effective NCS mitigation can be delivered at or below 10 USD MgCO 2 −1. Most NCS actions-if effectively implemented-also offer water filtration, flood buffer-ing, soil health, biodiversity habitat, and enhanced climate resilience. Work remains to better constrain uncertainty of NCS mitigation estimates. Nevertheless, existing knowledge reported here provides a robust basis for immediate global action to improve ecosystem stewardship as a major solution to climate change. climate mitigation | forests | agriculture | wetlands | ecosystems
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INTRODUCTIONThe biodiversity-productivity relationship (BPR; the effect of biodiversity on ecosystem productivity) is foundational to our understanding of the global extinction crisis and its impacts on the functioning of natural ecosystems. The BPR has been a prominent research topic within ecology in recent decades, but it is only recently that we have begun to develop a global perspective.RATIONALEForests are the most important global repositories of terrestrial biodiversity, but deforestation, forest degradation, climate change, and other factors are threatening approximately one half of tree species worldwide. Although there have been substantial efforts to strengthen the preservation and sustainable use of forest biodiversity throughout the globe, the consequences of this diversity loss pose a major uncertainty for ongoing international forest management and conservation efforts. The forest BPR represents a critical missing link for accurate valuation of global biodiversity and successful integra
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More than 500 controlled experiments have collectively suggested that biodiversity loss reduces ecosystem productivity and stability. Yet the importance of biodiversity in sustaining the world's ecosystems remains controversial, largely because of the lack of validation in nature, where strong abiotic forcing and complex interactions are assumed to swamp biodiversity effects. Here we test this assumption by analysing 133 estimates reported in 67 field studies that statistically separated the effects of biodiversity on biomass production from those of abiotic forcing. Contrary to the prevailing opinion of the previous two decades that biodiversity would have rare or weak effects in nature, we show that biomass production increases with species richness in a wide range of wild taxa and ecosystems. In fact, after controlling for environmental covariates, increases in biomass with biodiversity are stronger in nature than has previously been documented in experiments and comparable to or stronger than the effects of other well-known drivers of productivity, including climate and nutrient availability. These results are consistent with the collective experimental evidence that species richness increases community biomass production, and suggest that the role of biodiversity in maintaining productive ecosystems should figure prominently in global change science and policy.