Hintergrund
Hintergrund
Der Klimawandel stellt die Waldbäume Europas vor große Herausforderungen und viele Baumpopulationen sind mit wesentlichen ökologischen Änderungen und zunehmenden Dürreereignissen konfrontiert.
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Dennoch sind Baumarten keine einheitlichen biologischen Einheiten, sondern haben sich durch natürliche Selektion zu unterschiedlichen intraspezifischen genetischen Ökotypen entwickelt, die sich an die lokale Umgebung angepasst haben. Aus diesem Grund mögen Nachkommen, welche aus unterschiedlichen ökologischen Bedingungen stammen, auch in den morphologischen wie physiologischen Merkmalen sich unterscheiden und unterschiedliche Potentiale aufweisen um sich an eine änderende Umwelt anzupassen.
Die „genetische Identität“ von Saatgut, die bei Aufforstungen verwendet wird, ist daher ein essentieller Bestandteil einer nachhaltigen Waldbewirtschaftung und hat eine Schlüsselfunktion bei der Eindämmung klimabedingter Fehlanpassungen.
Entscheidungskreis für Aufforstung
Nachhaltige Waldbewirtschaftung sollte die adäquate Auswahl von Saatgutquellen für Aufforstungen beinhalten, die den zukünftigen Standortbedingungen entsprechen. Die folgende Abbildung veranschaulicht einen vereinfachten Entscheidungsweg für eine Aufforstungsfläche.
Trotz der Notwendigkeit der Forstwirtschaft auf den Klimawandel zu reagieren, konzentrieren sich lokale Richtlinien für den Transfer von forstlichem Vermehrungsgut noch hauptsächlich auf regionale und statische Saatgutquellen. Sie empfehlen somit meist autochthone und geographisch nahegelegene Populationen, da diese an das aktuelle lokale Klima angepasst sein sollen. Solche Populationen werden jedoch meist phänotypisch ausgesucht und wachsen oft auf den ertragreichsten Standorten. Solche Populationen sind somit an günstige und aktuelle Umweltbedingungen angepasst und es stellt sich die Frage wie sinnvoll es ist, FVG aus solchen Populationen zu nutzen um Wälder zu schaffen, die dem zu erwartenden Klimawandel gewachsen sind?
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Was sind die Alternativen?
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Forstliches Vermehrungsgut (FVG)
Jeder Teil eines Baumes, der für die künstliche Verjüngung wie Aussaat und Pflanzung verwendet werden kann. In den meisten Fällen bezieht sich der Begriff auf Samen und Setzlinge. Die Vermarktung und Nutzung von FVG wird durch europäische und internationale Gesetze geregelt, einschließlich Qualitätskriterien und nachvollziehbarer Datenerfassung.
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Weitere Informationen hierzu finden Sie z.B. in der EUFORGEN FVG-Informationsbroschüre .
Um klimabedingte genetische Fehlanpassungen abzuschwächen, wird als vielversprechendes Werkzeug der Transfer von FVG diskutiert. Hierdurch soll, durch die Verbringung bereits vorangepasster Herkünfte die Stabilität und die Resilienz der Wälder erhöht werden.
Diese Konzepte basieren hauptsächlich auf bioklimatischen Modellen, um Ausgangspopulationen zu identifizieren, die mit einem wärmeren und trockeneren Klima verbunden sind. Diese Populationen können dann zur Aufforstung an Standorten im Verbreitungsgebiet der Art dienen, die in Zukunft ähnliche klimatische Eigenschaften aufweisen werden.
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Es wurden mehrere FVG-Transferstrategien entwickelt, darunter (i) die Verbringung von FVG auf einem begrenzten regionalen Maßstab, (ii) ein kombinierter Ansatz ("Mix and Match"), bei dem geeignete Samen aus mehreren Populationen gemischt und verbracht werden, oder (iii ) die Verwendung von FVG mit einer sehr hohen genetischen Vielfalt, vorausgesetzt, es handelt sich um Populationen mit einem sehr hohen Anpassungspotenzial. All diesen Ansätzen ist eines gemeinsam: Sie erfordern detaillierte Kenntnisse über die genetische Vielfalt, Anpassungsmechanismen, fitnessrelevante Merkmale, sowie den Lebensraum einer Art.
In ACORN verwenden wir genetische und genomische Werkzeuge in Kombination mit Feldversuchen, um dürreangepasste Populationen sowohl auf regionaler als auch auf interregionaler (kontinentaler) Ebene zu identifizieren. Dieses Wissen wird als Grundlage für die Auswahl zukünftige Saatquellen dienen, um die Auswirkungen des Klimawandels abzufedern.
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ACORN widmet sich insbesondere folgenden Forschungsfragen:
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Gibt es Gene und Genomregionen, die auf regionaler und interregionaler Ebene mit einer natürlichen Selektion, bezogen auf Dürretoleranz, assoziiert sind?
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Gibt es gemeinsame genomische Signaturen der Anpassung an Dürre innerhalb und zwischen klimatisch unterschiedlichen Regionen?
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Können wir genomische Mechanismen hinter Merkmalen finden, die an Dürrereaktionen auf regionaler und interregionaler Ebene beteiligt sind?
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Wird der Transfer von FVG auf regionaler und/oder überregionaler Ebene die Anpassungsfähigkeit zukünftiger Wälder signifikant erhöhen?
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Welche Strategie des FVG-Transfers ist am besten geeignet, um den Nutzen in Bezug auf die Anpassungsfähigkeit zu erhöhen und das Risiko einer Fehlanpassung zu minimieren?
