
Wetter- und Klimaextreme und Trockenheit
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Wetterextreme wie Trockenperioden, Hitzewellen oder Stürme werden in der Schweiz mit dem Klimawandel häufiger. Unsere Forschung schafft die Wissensgrundlagen für bessere Prognosen und Anpassungsstrategien und untersucht die Folgen solcher Ereignisse.
Schon jetzt registriert die Schweiz mehr sehr warme Tage und weniger sehr kalte Nächte als vor fünfzig Jahren. Das entspricht den Erwartungen: Weltweit erwartet man im Zuge des Klimawandels weniger ausgeprägte Kälte-, aber mehr und intensivere Hitzeextreme und Starkniederschläge. Dabei gelten Ereignisse als extrem, wenn sie markant von einem langjährigen Durchschnittswert abweichen. Beispiele sind etwa die Trockenphase im Sommer 2018 oder die Überschwemmungen im Juli 2021.
Trockenheit und Ökosysteme
An der WSL widmen wir uns der Früherkennung und den Auswirkungen solcher Extremsituationen auf Bevölkerung und Ökosysteme. Zum Beispiel betreiben wir zusammen mit den Bundesämtern BAFU und MeteoSchweiz die Informationsplattform Drought-CH zur Früherkennung von Trockenheiten. Sie richtet sich an Gemeinden, Wasserkraftwerke und Landwirte.
Auch im Wald wirken sich ausgeprägte Trockenheiten oder andere Folgen des Klimawandels aus. Ohne Anpassungen etwa in ihrer Bewirtschaftung oder Artenzusammensetzung werden Wälder daher in der Zukunft wichtige Funktionen wie Wasseraufbereitung oder den Schutz etwa vor Lawinen nicht mehr im gleichen Rahmen wahrnehmen können. Wir liefern Grundlagenwissen, damit Forstdienste, Betriebsleitende und die Politik die Klimarisiken und die Anpassungsfähigkeit der Wälder richtig einschätzen und wirksame Anpassungsmassnahmen treffen können.
Mit zunehmender Trockenheit steigt die Waldbrandgefahr. Die WSL sammelt auch zu diesen Ereignissen Daten und entwickelt Methoden zur Waldbrandvorbeugung.
Extremereignisse wie zum Beispiel ausgeprägte Hitzeperioden können sich auch auf Wirtschaft und Gesellschaft auswirken. Wir untersuchen daher auch politische und ökonomische Strategien und Prozesse, etwa zur Anpassung an den Klimawandel.

Themen
WEITERFÜHRENDE INFORMATIONEN
Publikationen
Bose, L., 2020: Forest under stress. WSL magazine Diagonal, 2020, 2: 18-20.
Bose, L., 2020: La forêt soumise au stress. Magazine du WSL Diagonale, 2020, 2: 18-20.
Bose, L., 2020: Wald im Stress. WSL-Magazin Diagonal, 2020, 2: 18-20.
I cambiamenti climatici stanno aumentando la frequenza di ondate di calore e siccità prolungate con effetti immediati sul pericolo di incendio boschivo. La conoscenza dell’ecologia del fuoco del faggio è una premessa indispensabile per pianificare la ricostituzione post-incendio dei servizi forniti dalle faggete.
Durch den Klimawandel wird es wärmer und extreme Trockenheitsperioden werden häufiger. Deshalb steigt das Waldbrandrisiko. Mit einem umfassenden Wissen zur Feuerökologie kann besser abgeschätzt werden, ob Schutzleistungen erhalten bleiben oder waldbauliche Massnahmen zu treffen sind.
Zappa, M.; Liechti, K.; Winstral, A.H.; Barben, M., 2019: Trockenheit in der Schweiz: Vergleich der Jahre 2003, 2015 und 2018. Wasser, Energie, Luft, 111, 2: 95-100.
Liechti, K.; Barben, M.; Zappa, M., 2019: Wasserhaushalt der Schweiz im Jahr 2018. Einordnung und Besonderheiten. Wasser, Energie, Luft, 111, 2: 93-94.
Andres, N.; Badoux, A., 2019: Normalisierung und Trends der Unwetterschäden in der Schweiz (1972–2016). Wasser, Energie, Luft, 111, 1: 39-43.
Andres, N.; Badoux, A., 2019: Unwetterschäden in der Schweiz im Jahre 2018. Rutschungen, Murgänge, Hochwasser und Sturzereignisse. Wasser, Energie, Luft, 111, 1: 29-38.
Liechti, K.; Barben, M.; Zappa, M., 2018: Wasserhaushalt der Schweiz im Jahr 2017. Einordnung und Besonderheiten. Wasser, Energie, Luft, 110, 3: 215-216.
Andres, N.; Badoux, A., 2018: Unwetterschäden in der Schweiz im Jahre 2017. Rutschungen, Murgänge, Hochwasser und Sturzereignisse. Wasser, Energie, Luft, 110, 1: 67-74.
Liechti, K.; Barben, M.; Zappa, M., 2017: Wasserhaushalt der Schweiz im Jahr 2016. Einordnung und Besonderheiten. Wasser, Energie, Luft, 109, 3: 213-214.
Zappa, M.; Liechti, K.; Deller, M.; Barben, M., 2017: Wasserhaushalt der Schweiz 2.0. Eine validierte, modellgestützte Methode für die Bilanzierung der Wasserressourcen der Schweiz. Wasser, Energie, Luft, 109, 3: 203-212.
Andres, N.; Badoux, A.; Techel, F.; Hegg, C., 2017: Todesfälle durch Naturgefahrenprozesse in der Schweiz von 1946 bis 2015. Wasser, Energie, Luft, 109, 2: 105-110.
Andres, N.; Badoux, A., 2017: Unwetterschäden in der Schweiz im Jahre 2016. Rutschungen, Murgänge, Hochwasser und Sturzereignisse. Wasser, Energie, Luft, 109, 2: 97-104.
Es wird in der Schweiz wärmer und im Sommer trockener. Als Folge verändern sich die Wachstumsbedingungen und Konkurrenzverhältnisse der Waldbäume. Der vom Mensch verursachte Klimawandel dürfte so stark und rasch sein, dass der Wald ohne gezielte Anpassungsmassnahmen wichtige Leistungen nicht mehr ausreichend zu erbringen vermag.
Maidl, E.; Andres, N.; Badoux, A.; Buchecker, M., 2016: Leben mit Naturgefahren: welche Faktoren beeinflussen die individuelle Vorsorge der Schweizer Bevölkerung?. Wasser, Energie, Luft, 108, 4: 297-302.
Thème central Magazine du WSL Diagonale, 1/15: L’environnement sous observation permanente. Quels types de monitoring environnemental assure le WSL, et qu’advient-il des données collectées?
Schwerpunkt aus dem WSL-Magazin Diagonal, 1/15: Umwelt unter Dauerbeobachtung. Welche Arten von Umweltmonitoring betreibt die WSL, und was geschieht mit den gesammelten Daten?
Thème central Magazine du WSL Diagonale, 2/15: Relation de cause à effet: Le changement climatique attisera-t-il les conflits autour de la ressource en eau?
Schwerpunkt aus dem WSL-Magazin Diagonal, 2/13: Ursache und Wirkung: Werden sich Konflikte um die Ressource Wasser infolge des Klimawandels verschärfen?
Für Forstdienste und Waldbesitzer stellen Borkenkäfer-Massenvermehrungen eine Herausforderung dar. Bewährte Massnahmen können bei grossen Epidemien nicht mehr überall und rechtzeitig ergriffen werden. Es braucht Anpassungen an die ausserordentliche Situation.
Reich, T., 2010: "Lothar" brachte Zerstörung, aber auch neues Leben. Geosciences Actuel, 21-24.
Reich, T.; Wohlgemuth, T., 2009: Die Fichten trotzen dem Käfer. Forschung im Waldreservat Rorwald/OW. Wald und Holz, 90, 5: 39-41.
Les pullulations de scolytes représent un défi pour les services forestiers et les propriétaires de forêt. Lors de grandes épidémies, des mesures qui ont fait leurs preuves ne peuvent être appliques partout, ni à temps. Des adaptations à cette situation exceptionelle s'avèrent donc nécessaires.
Nach 10 Jahren Vivian-Sturmforschung haben zahlreiche Autoren die wichtigsten Erkenntnisse für die Praxis zusammengefasst. Ihre Folgerungen zu Boden, Vegetation, Tierwelt und Naturgefahren erleichtern bei einem künftigen Schadenereignis den Entscheid, ob eine Sturmfläche geräumt werden soll.
A l’issue de 10 années de recherches sur la tempête Vivian, de nombreux auteurs ont synthétisé les résultats les plus importants dans une Notice pour le praticien. Les conclusions tirées de l’étude des sols, de la végétation, du monde animal et des dangers naturels permettront, lors de prochains dégâts, de décider en meilleure connaissance de cause si une aire de chablis doit être nettoyée ou laissée telle quelle.
Salazar-Tortosa, D.; Castro, J.; Saladin, B.; Zimmermann, N.E.; Rubio De Casas, R., 2020: Arid environments select for larger seeds in pines (Pinus spp.). Evolutionary Ecology, 34: 11-26. doi: 10.1007/s10682-019-10016-1
Charpentier Ljungqvist, F.; Thejll, P.; Björklund, J.; Gunnarson, B.E.; Piermattei, A.; Rydval, M.; Seftigen, K.; Støve, B.; Büntgen, U., 2020: Assessing non-linearity in European temperature-sensitive tree-ring data. Dendrochronologia, 59: 125652 (16 pp.). doi: 10.1016/j.dendro.2019.125652
Speich, M.J.R.; Zappa, M.; Scherstjanoi, M.; Lischke, H., 2020: FORests and HYdrology under Climate Change in Switzerland v1.0: a spatially distributed model combining hydrology and forest dynamics. Geoscientific Model Development, 13, 2: 537-564. doi: 10.5194/gmd-13-537-2020
Brunner, M.I.; Liechti, K.; Zappa, M., 2019: Extremeness of recent drought events in Switzerland: dependence on variable and return period choice. Natural Hazards and Earth System Sciences, 19, 10: 2311-2323. doi: 10.5194/nhess-19-2311-2019
Rücker, A.; Zappa, M.; Boss, S.; Von Freyberg, J., 2019: An optimized snowmelt lysimeter system for monitoring melt rates and collecting samples for stable water isotope analysis. Journal of Hydrology and Hydromechanics, 67: 20-31. doi: 10.2478/johh-2018-0007
Monhart, S.; Zappa, M.; Spirig, C.; Schär, C.; Bogner, K., 2019: Subseasonal hydrometeorological ensemble predictions in small- and medium-sized mountainous catchments: benefits of the NWP approach. Hydrology and Earth System Sciences, 23, 1: 493-513. doi: 10.5194/hess-23-493-2019
Anghileri, D.; Monhart, S.; Zhou, C.; Bogner, K.; Castelletti, A.; Burlando, P.; Zappa, M., 2019: The value of subseasonal hydrometeorological forecasts to hydropower operations: how much does preprocessing matter?. Water Resources Research, 55, 12: 10159-10178. doi: 10.1029/2019WR025280
Bogner, K.; Pappenberger, F.; Zappa, M., 2019: Machine learning techniques for predicting the energy consumption/production and its uncertainties driven by meteorological observations and forecasts. Sustainability, 11, 12: 3328 (22 pp.). doi: 10.3390/su11123328
Brunner, M.I.; Björnsen Gurung, A.; Zappa, M.; Zekollari, H.; Farinotti, D.; Stähli, M., 2019: Present and future water scarcity in Switzerland: potential for alleviation through reservoirs and lakes. Science of the Total Environment, 666: 1033-1047. doi: 10.1016/j.scitotenv.2019.02.169
Andres, N.; Badoux, A., 2019: The Swiss flood and landslide damage database: normalisation and trends. Journal of Flood Risk Management, 12, S1: e12510 (12 pp.). doi: 10.1111/jfr3.12510
Brunner, M.I.; Zappa, M.; Stähli, M., 2019: Scale matters: effects of temporal and spatial data resolution on water scarcity assessments. Advances in Water Resources, 123: 134-144. doi: 10.1016/j.advwatres.2018.11.013
Melsen, L.A.; Teuling, A.J.; Torfs, P.J.J.F.; Zappa, M.; Mizukami, N.; Mendoza, P.A.; Clark, M.P.; Uijlenhoet, R., 2019: Subjective modeling decisions can significantly impact the simulation of flood and drought events. Journal of Hydrology, 568: 1093-1104. doi: 10.1016/j.jhydrol.2018.11.046
Bogner, K.; Liechti, K.; Bernhard, L.; Monhart, S.; Zappa, M., 2018: Skill of hydrological extended range forecasts for water resources management in Switzerland. Water Resources Management, 32, 3: 969-984. doi: 10.1007/s11269-017-1849-5
Bogner, K.; Liechti, K.; Zappa, M., 2018: Error correcting and combining multi-model flood forecasting systems. In: Gourbesville, P.; Cunge, J.; Caignaert, G. (eds), 2018: Advances in hydroinformatics. SimHydro 2017 - choosing the right model in applied hydraulics. SimHydro conference 2017, Nice, France. 569-578. doi: 10.1007/978-981-10-7218-5_40
Ruiz-Villanueva, V.; Badoux, A.; Rickenmann, D.; Böckli, M.; Schläfli, S.; Steeb, N.; Stoffel, M.; Rickli, C., 2018: Impacts of large flood along a mountain river basin: the importance of channel widening and estimating the large wood budget in the upper Emme River (Switzerland). Earth Surface Dynamics, 6, 4: 1115-1137. doi: 10.5194/esurf-6-1115-2018
Speich, M.J.R.; Lischke, H.; Zappa, M., 2018: Testing an optimality-based model of rooting zone water storage capacity in temperate forests. Hydrology and Earth System Sciences, 22, 7: 4097-4124. doi: 10.5194/hess-22-4097-2018
Antonetti, M.; Zappa, M., 2018: How can expert knowledge increase the realism of conceptual hydrological models? A case study based on the concept of dominant runoff process in the Swiss Pre-Alps. Hydrology and Earth System Sciences, 22, 8: 4425-4447. doi: 10.5194/hess-22-4425-2018
Råman Vinnå, L.; Wüest, A.; Zappa, M.; Fink, G.; Bouffard, D., 2018: Tributaries affect the thermal response of lakes to climate change. Hydrology and Earth System Sciences, 22, 1: 31-51. doi: 10.5194/hess-22-31-2018
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Michalová, Z.; Morrissey, R.C.; Wohlgemuth, T.; Bače, R.; Fleischer, P.; Svoboda, M., 2017: Salvage-logging after windstorm leads to structural and functional homogenization of understory layer and delayed spruce tree recovery in Tatra Mts., Slovakia. Forests, 8, 3: 88 (15 pp.). doi: 10.3390/f8030088
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Kulakowski, D.; Seidl, R.; Holeksa, J.; Kuuluvainen, T.; Nagel, T.A.; Panayotov, M.; Svoboda, M.; Thorn, S.; Vacchiano, G.; Whitlock, C.; Wohlgemuth, T.; Bebi, P., 2017: A walk on the wild side: disturbance dynamics and the conservation and management of European mountain forest ecosystems. Forest Ecology and Management, 388: 120-131. doi: 10.1016/j.foreco.2016.07.037
Wermelinger, B.; Moretti, M.; Duelli, P.; Lachat, T.; Pezzatti, G.B.; Obrist, M.K., 2017: Impact of windthrow and salvage-logging on taxonomic and functional diversity of forest arthropods. Forest Ecology and Management, 391: 9-18. doi: 10.1016/j.foreco.2017.01.033
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Grote, R.; Gessler, A.; Hommel, R.; Poschenrieder, W.; Priesack, E., 2016: Importance of tree height and social position for drought-related stress on tree growth and mortality. Trees: Structure and Function, 30, 5: 1467-1482. doi: 10.1007/s00468-016-1446-x
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Stähli, M.; Graf, C.; Scheidl, C.; Wyss, C.R.; Volkwein, A., 2015: Experimentelle Erkundung von Wildbächen, Murgängen, Hangrutschungen und Steinschlag: aktuelle Beispiele der WSL. Geographica Helvetica, 70, 1: 1-9. doi: 10.5194/gh-70-1-2015
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