Wpływ zmiany klimatu na leśnictwo w regionie Morza Bałtyckiego (BSR)

Przewiduje się umiarkowany wpływ zmiany klimatu na produkcję leśną w skali globalnej, zarówno w perspektywie krótko, jak i długoterminowej (IPCC, 2007a). Mimo to zmiana klimatu może wpłynąć na leśnictwo na kilka sposobów. Niektóre z nich zostały poruszone w niniejszym zestawie narzędzi, tj. zwiększone zagrożenie pożarów lasów w Europie (Camia i inni, 2008; van der Linden i Mithchell, 2009), zwiększona podstawowa produkcja netto (Bergh i inni, 2010) i zmiana pokrywy leśnej (EEA, 2008).

Podsumowanie wpływu na leśnictwo zostało przedstawione w Tabeli 1. Proszę kliknąć na link znajdujący się pod tabelą, w celu uzyskania dalszych informacji na temat poszczególnych podsekcji i badań. Aby uzyskać wskazówki dotyczące interpretowania informacji zawartych w tabeli, proszę zapoznać się z przykładem umieszczonym  po prawej stronie (w języku angielskim).

Tabela 1. Wpływ zmiany klimatu na leśnictwo w krajach projektu BalticClimate – podsumowanie ogólnych perspektyw dla uzyskanych scenariuszy wpływu  zinterpretowanych na bazie różnych badań naukowych
(↑↑ Znaczny wzrost; ↑ nieznaczny wzrost; ↓↓ znaczny spadek; ↓ nieznaczny spadek; ○ brak zmiany lub zmiana bez znaczenia; ~ wynik bardzo niepewny; ~↑ wynik niepewny, tendencja wzrostowa; ~↓ wynik niepewny, tendencja spadkowa; ─ nie uwzględnione w analizie)

Wpływ zmiany klimatu na:

SWE

FIN

EST

LAT

LIT

RU

GER

Pokrywę leśną ↑↑ ↑↑ ↑↑
Zagrożenie pożarem lasu c c ↑↑
Mróz po wypuszczeniu pąków ↑↑ ↑↑ ↑↑ ↑↑ ↓↓
Atak korników na świerki ↑↑ ↑↑ ↑↑ ↑↑ ↑↑ ↑↑ ↑↑
Podstawowa produkcja netto drzew  ↑↑
Podstawowa produkcja netto ↑↑ ↑↑ ↓ 

Aby zobaczyć przykłady scenariuszy wpływy klimatu pochodzące z różnych źródeł, opracowań/badań, przejść do następujących podsekcji:

Pokrywa leśna (Europa)
Niebezpieczeństwo pożaru lasu (Europa)
Zagrożenie pożarem lasu (Europa Północna)
Zniszczenia lasów (nawroty mrozu i szkodników po pączkowaniu roslinności) (Europa) 
Podstawowa produkcja netto drzew (Szwecja) 
Podstawowa produkcja netto (Europa)



Pokrywa leśna (Europa)

Raport Europejskiej Agencji Środowiska EEA (2008) zawiera badanie Casalegno i innych (2007), w ramach którego przeprowadzono modelowanie obecnych i przyszłych dominujących kategorii lasów oraz obliczono zmianę roślinności dla okresu 2000-2100, zgodnie ze scenariuszem klimatycznym NCAR-CCM3 A1B. Model Analizy Klasyfikacji Drzew został wykorzystany do obliczenia obecnego i przyszłego występowania dziesięciu najbardziej dominujących kategorii lasów w Europie. Model łączy zaobserwowane kategorie lasów z mapami powierzchniowymi, które obrazują przewidywania środowiskowe. Obserwacje dotyczące lasów zostały uzyskane z bazy danych Forest Focus. Prognozowane zmiany w roku  2100 roku w porównaniu do 2000 będą najbardziej widoczne w Szwecji, Finlandii i Niemczech (Rysunek 1). W Szwecji nastąpi przesunięcie lasów subarktycznych, iglastych w strefie nemoralnej, mieszanych z południowego regionu do centralnego. W południowej Finlandii lasy arktyczne ulegną przekształceniu w subarktyczne, iglaste w strefie nemoralnej i mieszane. Przewiduje się, że regiony borealne liściaste na wschodzie Niemiec znikną w 2100 roku. Lasy w Estonii, na Łotwie i Litwie nie ulegną istotnym zmianom.

Ogólne prognozy dla pokrywy leśnej w regionie Morza Bałtyckiego zostały przedstawione w Tabeli 2 opracowanej na podstawie wyników w EEA (2008).

Rysunek 1. Obszary leśne dziesięciu najbardziej dominujących kategorii lasów w Europie w roku 2000 i 2100 (Mapa 5.43 w EEA (2008)) (naciśnij aby powiększyć)

Tabela 2. Ogólne perspektywy zmiany pokrywy leśnej
(↑↑ Znaczna zmiana; ○ brak zmiany lub zmiana bez znaczenia; ─ nie uwzględnione w analizie)

  SWE FIN EST LAT LIT RU GER
Zmiana ↑↑ ↑↑ ↑↑ 

Powrót do listy podsekcji

 


Niebezpieczeństwo pożaru lasów (Europa)

Badanie przeprowadzone przez Camia i innych (2008) prognozuje trzymiesięczne poziomy niebezpieczeństwa pożarowego w Europie w okresie 2071-2100 w porównaniu do lat 1961-1990 dla scenariusza emisji A2. Wykorzystano dzienne dane o wysokiej rozdzielczości uzyskiwane z modelu HIRHAM, opracowanego na podstawie archiwum danych PRUDENCE (PRUDENCE, 2001-2004). Trzy miesiące zimowe nie zostały uwzględnione, ponieważ niebezpieczeństwo pożaru jest nieistotne o tej porze roku.

Camia i inni (2008) stwierdzili, że otrzymane wyniki potwierdzają powiększenie się obszaru narażonego na pożar i wydłużenie się okresu zagrożenia pożarowego w Europie. Jednakże modelowana mapa wskaźnika przeciwpożarowego FWI (ang. fire weather index) i sezonowego wskaźnika zagrożenia pożarowego SSR (seasonal severity rating) nie wykazują istotnych zmian w regionie Morza Bałtyckiego (Rysunek 2). Wyniki dla BSR nie wykazały  zmian w FWI i SSR podczas wiosny (marzec, kwiecień, maj). Latem i jesienią (odpowiednio czerwiec, lipiec, sierpień oraz wrzesień, październik, listopad) mają miejsce nieznaczne zmiany. SSR zwiększa się w niektórych częściach Szwecji i Niemiec od 0 do 0,5. Przewiduje się, że FWI w Niemczech oraz w południowej Finlandii i Szwecji ulegnie w przyszłości zmianie. Niektóre regiony aktualnie mające 0 – 5 w skali FWI będą w przyszłości miały 5 – 7,5 FWI. Ogólne przewidywania przyszłego niebezpieczeństwa pożaru lasów w regionie Morza Bałtyckiego zostały przedstawione w Tabeli 3 opracowanej na podstawie wyników EEA (2008).

Rysunek 2. Trzymiesięczne poziomy niebezpieczeństwa pożarowego w Europie w okresach 1961-1990 i 2071-2100 oraz różnica między okresami (Mapa 5.45 w EEA (2008)) (naciśnij aby powiększyć)

Tabela 3. Ogólne perspektywy niebezpieczeństwa pożaru lasu
(↑↑ Znaczny wzrost; ↑ nieznaczny wzrost; ○ brak zmiany lub zmiana bez znaczenia)

  SWE FIN EST LAT LIT RU GER
Zmiana C c ↑↑ 

Powrót do listy podsekcji

 

Zagrożenie pożarem lasu (Europa Północna)

Ocena niebezpieczeństwa pożaru lasu związanego ze zmianą klimatu została dokonana za pomocą Fińskiego Wskaźnika Pożaru Lasu FFI (ang. Finnish Forest Fire Index) (van der Linden i Mitchell, 2009). FFI opiera się na objętościowej wilgotności powierzchniowej warstwy. Wskaźnik posiada skalę od 1 do 6, gdzie 5 i 6 oznacza bardzo duże zagrożenie pożarem lasu. Symulacja scenariuszy klimatycznych SRES A2 i B2 z wykorzystaniem SMHI-RCA została przeprowadzona dla XXI wieku dla Finlandii, Szwecji i regionu Bałtyckiego, skupiająca się na okresie zagrożenia pożarowego, tj.kwiecień-wrzesień. Wybrano szesnaście miejsc na potrzeby analizy statystycznej, przeprowadzonej, aby uzyskać regionalne oraz czasowe wahania zagrożenia pożarowego. Za pomocą danych gridowych oszacowano liczbę dni z wartością FFI powyżej 4 i 5 dla wybranych miejsc oraz dla całego regionu. Wynik dla scenariusza A2 pokazał, że liczba dni z bardzo dużym zagrożeniem pożarowym niemal podwoi się w XXI wieku (Rysunek 3). Scenariusz B2 wykazuje nieznacznie mniejszy wzrost liczby dni z bardzo dużym zagrożeniem. Szacuje się, że największy wzrost będzie miał miejsce na obszarach położonych najdalej na północ. 


Rysunek 3. Liczba dni z bardzo dużym zagrożeniem pożaru lasu w Europie Północnej w  XXI wieku. Wyniki dla stref równoleżnikowych są wartościami średnimi z danych obszarowych (Rys. 9.16 w van der Linden i Mitchell (2009))

Powrót do listy podsekcji
 


Zniszczenia lasów
(Europa)

Świerki są szczególnie podatne na dwa rodzaje zdarzeń pogodowych (van der Linden i Mitchell, 2009). Po pierwsze, uszkodzenie spowodowane przez mróz po rozkwicie pąków i po drugie, ataki korników następujące po uszkodzeniach wywołanych przez burze. Te zdarzenia pogodowe mogą ulec nasileniu wraz ze zmianą klimatu. Cieplejszy klimat prowadzi do wcześniejszego początku procesu wegetacyjnego, jednakże wcześniejszy rozkwit pąków zwiększa zagrożenie uszkodzenia przez mróz podczas długich nocy i niskich temperatur. Uszkodzenia powodowane przez huragany tworzą wystarczające podłoże do wylęgania, co może spowodować duże epidemie korników, w konsekwencji zabijające miliony drzew. Wyższa temperatura pozwala na gwałtowny rozwój nowych generacji korników. Może to doprowadzić do częstszego rojenia się późnym latem, powodującego tworzenie się drugiej generacji korników w południowej Skandynawii. Uszkodzenie lasów spowodowane niską temperaturą i szkodnikami zostało określone na podstawie przewidywań klimatycznych z SMHI-RCA3 opierających się na siedmiu globalnych modelach klimatycznych (van der Linden i Mitchell, 2009).

Szacunki dla okresu 2011-2040 wskazują na wzrost liczby przypadków występowania mrozu po rozpoczęciu procesu wegetacyjnego w Szwecji, Estonii, na Łotwie i Litwie (Rysunek 4). Przewiduje się dalszy wzrost takich zdarzeń dla okresu 2070-2098, również w południowej Finlandii oraz Rosji. Odwrotny trend jest przewidywany dla południowej Szwecji, gdzie występowanie zdarzeń zmniejszy się w latach 2070-2098, oraz Niemiec, gdzie nastąpi spadek w okresie 2011-2040, a w latach 2070-2098 będzie jeszcze większy. Ogólne przewidywania przyszłych zniszczeń lasu w regionie Morza Bałtyckiego zostały przedstawione w Tabeli 4 i Tabeli 5 opracowanych na podstawie wyników van der Linden i Mitchell (2009).

Rysunek 4. Przewidywane zmiany częstotliwości występowania przypadków mrozu po rozkwicie pąków w okresach 2011-2040 i 2070-2098 porównanych z 1961-1990 (Rys. 9.17 w van der Linden i Mitchell (2009))

Tabela 4. Ogólne perspektywy przypadków mrozu po rozkwicie pąków
(↑↑ Znaczny wzrost; ↑ nieznaczny wzrost; ↓↓ znaczny spadek; ○ brak zmiany lub zmiana bez znaczenia)

  SWE FIN EST LAT LIT RU GER
Zmiana ↑↑ ↑↑ ↑↑ ↑↑ ↓↓ 


Przewiduje się wzrost częstotliwości wylęgania się pierwszej generacji korników w wielu częściach regionu Morza Bałtyckiego o 0-5 lat dla okresu 2011-2040 i o 0-20 lat dla okresu 2070-2098, oba okresy porównano z latami 1961-1990 (Rysunek 5). Zmiana wylęgania się drugiej generacji zwiększy się w Niemczech i na Litwie o około 5 lat w latach 2011-2040. Szacuje się, że podczas okresu 2070-2098 zwiększona częstotliwość wylęgania się drugiego pokolenia będzie wynosiła od 5 do 17 lat dla Estonii, Łotwy, Litwy, Rosji, Niemiec i najdalej położonej na południe części Szwecji.



Rysunek 5. Przewidywane zmiany częstotliwości wylęgania się pierwszej i drugiej generacji korników w okresach 2011-2040 i 2070-2098 w porównaniu do lat 1961-1990 (Rys. 9.18 w van der Linden i Mitchell (2009))

Tabela 5. Ogólne perspektywy ataków korników
(↑↑ Znaczny wzrost)

  SWE FIN EST LAT LIT RU GER
Zmiana ↑↑ ↑↑ ↑↑ ↑↑ ↑↑ ↑↑ ↑↑ 

Powrót do listy podsekcji

 

Podstawowa produkcja netto drzew (Szwecja)

Bergh i inni (2010) obliczyli wpływ zmiany klimatu (wzrost temperatury i CO2)  na podstawową produkcję netto (ang. NPP net primary production) drzew w Szwecji. Model wzrostu produkcji drzew, zwany BIOMASS, został wykorzystany, aby otrzymać prognozy dla pięciu gatunków. Zmiany w produkcji dla trzech gatunków zostały pokazane na Rysunku 6. Regionalny model RCA3 został wykorzystany wraz z globalnymi zmiennymi z ECHAM4/OPYC3, aby otrzymać przejściowe dynamiczne scenariusze klimatyczne dla regionów. Symulacje opierały się na scenariuszach emisji A2 i B2, jednakże tylko symulacje A2 dla okresu 2071-2100 porównanego z latami 1961-1990 zostały przedstawione na Rysunku 6. Rysunek pokazuje, że sosna zwyczajna, świerk norweski i brzoza biała będą cechowały się względnym wzrostem NPP w okresie 2071-2100 w porównaniu do lat 1961-1990, wynoszącym 15- 45% zależnie od regionu i gatunku. Największy względny wzrost, 42-45%, jest prognozowany dla świerku norweskiego i brzozy białej w północno-wschodniej Szwecji. Szacuje się, że NPP sosny zwyczajnej najbardziej wzrośnie w południowej Szwecji, tj. o 30-40%. Ogólne przewidywania przyszłej podstawowej produkcji netto w regionie Morza Bałtyckiego zostały przedstawione w Tabeli 6 opracowanej na podstawie wyników w Bergh i inni (2010).

 

Rysunek 6. Zmiany w NPP (%) dla sosny zwyczajnej, świerku norweskiego i brzozy białej zgodnie ze scenariuszem A2 w okresie 2071-2100 w porównaniu do lat 1961-1990 (Rys. 2 w Bergh i inni (2010))

Tabela 6. Ogólne perspektywy podstawowej produkcji netto
(↑↑ Znaczny wzrost; ─ nie uwzględnione w analizie)

  SWE FIN EST LAT LIT RU GER
Zmiana ↑↑ ─ 

Powrót do listy podsekcji

 

Podstawowa produkcja netto (Europa)

W badaniu przeprowadzonym przez Fronzek i Carter (2007) oszacowano przyszłą podstawową produkcję netto (NPP) wykorzystując model Miami, aby obliczyć wpływ scenariuszy klimatycznych opartych na siedmiu regionalnych modelach cyrkulacji (RCM) (HIRHAM, HadRM3H, CHRM, CLM, REMO, RCAO i RACMO2) (Rysunek 7). RCM opierały się na symulacji HadAM3H-A2 .

Wyniki dla regionu Morza Bałtyckiego wykazały ogólny wzrost NPP dla okresu 2071-2100 w porównaniu do okresu bazowego. Najwyższy wzrost, wynoszący powyżej 40%, przewiduje się w północnej Szwecji i Finlandii. Wzrost w środkowej Szwecji i Finlandii wyniesie 20-40%. Ich południowe obszary oraz prawie cała reszta BSR odznaczą się wzrostem o 0-20%. Natomiast większości obszarów Niemiec odnotuje spadek NPP o 20-0%. Ogólne przewidywania przyszłej podstawowej produkcji netto w regionie Morza Bałtyckiego zostały przedstawione w Tabeli 7, opracowanej na podstawie wyników w Fronzek i Carter (2007).

Rysunek 7. Modelowany okres bazowy (1961-1990) (a) i zmiana podstawowej produkcji netto pomiędzy okresem bazowym, a latami 2071-2100 dla siedmiu scenariuszy klimatycznych opartych na RCM (b) (Rys. 5 w Fronzek i Carter (2007))

Tabela 7. Ogólne perspektywy podstawowej produkcji netto
(↑↑ Znaczny wzrost; ↑ nieznaczny wzrost; ↓ nieznaczny spadek)

  SWE FIN EST LAT LIT RU GER
Zmiana ↑↑ ↑↑ ↓ 

Powrót do listy podsekcji

 

Proszę zapoznać się z wpływem na:

» Sektor rolniczy
» Sektor energetyczny
» Mieszkalnictwo i ustrój wodny
» Całą gospodarkę
» Zdrowie
» Środowisko naturalne