Simulation der Baumartenmigration im Klimawandel
Der Klimawandel verändert die Lebensbedingungen von Bäumen. Verschlechtern sich für bestimmte Baumarten die Umweltbedingungen stark, bedeutet dies nicht unbedingt deren sofortiges lokales Aussterben. Oft können die Baumarten noch eine Weile überdauern, bevor sie wegen fehlender Verjüngung verschwinden. Neue, an die klimatischen Bedingungen angepasste Baumarten sind jedoch nicht immer schon an Ort und Stelle, um sich selbstständig und natürlich zu verjüngen. Das Waldlandschaftsmodell TreeMig beschreibt die Walddynamik im Raum: In Zellen eines regelmässigen Gitters wird die Änderung der Populationsdichte der verschiedenen Baumarten in den einzelnen Höhenklassen mit klimaabhängigen populationsdynamischen Prozessen formuliert. Ergänzt durch Samenproduktion, -transport, Samenbankdynamik und Entwicklung der Jungbäume, simuliert Tree-Mig so die Migration der Baumarten. Simulationen mit Klimaänderungsszenarien deuten darauf hin, dass die räumlich-zeitliche Walddynamik wegen der begrenzten Wandergeschwindigkeit der Bäume der klimawandelbedingten Veränderung der Standortbedingungen hinterherhinkt. Der Rückstand ist in Gebieten mit flachen Temperaturgradienten, zum Beispiel in der borealen Zone, ausgeprägt. In der Schweiz mit ihren steilen Temperaturgradienten ist er geringer. Es zeigt sich zudem, dass die Alpenpässe als Flaschenhals für die Ausbreitung von trockenheitsadaptierten submediterranen Arten wirken können.
Simulation of tree species migration under climate change
Climate change alters the living conditions of trees. If the environmental conditions for certain tree species deteriorate significantly, this does not necessarily signify their immediate local extinction. Often tree species can survive for a while before disappearing due to lack of regeneration. However, new tree species adapted to climatic conditions are not always already in place to rejuvenate themselves independently and naturally. The forest landscape model TreeMig describes the forest dynamics in space: in cells of a regular grid, the change of the population densities of tree species in different tree height classes are formulated with climate-dependent population dynamical processes. Complemented by seed production, seed transport, seed bank dynamics and development of young trees, TreeMig thus simulates the migration of tree species. Simulations with climate change scenarios indicate that the spatio-temporal forest dynamics lag behind the climate change induced change of site conditions due to the limited migration speed of the trees. The lag is pronounced in areas with flat temperature gradients, for example in the boreal zone. In Switzerland, with its steep temperature gradients, it is smaller. Simulations also show that the Alpine passes can act as a bottleneck for the spread of drought-adapted sub-Mediterranean species.
Simulation de la migration des espèces d'arbres dans le cadre du changement climatique
Le changement climatique modifie les conditions de vie des arbres. Si les conditions environnementales de certaines espèces d'arbres se détériorent de manière significative, cela ne signifie pas nécessairement leur extinction locale immédiate. Souvent, les espèces d'arbres peuvent survivre pendant un certain temps avant de disparaître par manque de régénération. Cependant, de nouvelles espèces d'arbres adaptées aux conditions climatiques ne sont pas toujours déjà en place pour se rajeunir de manière indépendante et naturelle. Le modèle de paysage forestier TreeMig décrit la dynamique des forêts dans l'espace: dans les cellules d'une grille régulière, le changement des densités de population des espèces d'arbres dans différentes classes de hauteur est formulée avec les processus de dynamique de population dépendant du climat. Complété par la production de semences, le transport des semences, la dynamique des banques de semences et le développement des jeunes arbres, TreeMig simule ainsi la migration des espèces d'arbres. Les simulations avec des scénarios de changement climatique indiquent que la dynamique spatio-temporelle des forêts est en retard par rapport au changement des conditions du site induit par le changement climatique à cause de la vitesse de migration limitée des arbres. Le décalage est prononcé dans les régions où les gradients de température sont plats, par exemple dans la zone boréale. En Suisse, avec ses forts gradients de température, il est plus faible. Les simulations montrent également que les cols alpins peuvent constituer un goulot d'étranglement pour la propagation des espèces subméditerranéennes adaptées à l'aridité.