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Wald und Klimawandel

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Mit dem Klimawandel wird es unter den Baumarten im Schweizer Wald Gewinner und Verlierer geben. Unsere Forschung schätzt die Folgen für Forstwirtschaft, Bevölkerung und Waldökosysteme ab und erarbeitet Lösungsansätze für einen Umgang mit den Veränderungen.

Der Klimawandel schreitet im Alpenraum deutlich schneller voran als in anderen Regionen (siehe «Im Fokus» zu Klimawandel). Etliche Baumarten werden künftig an ihren heutigen Standorten nicht mehr optimal gedeihen, darunter die ökonomisch wichtige Fichte und möglicherweise auch die Buche, unsere häufigste Laubbaumart. Dies hat Folgen für den Holzertrag und -erlös, die Schutzwirkung des Waldes gegen Naturgefahren, die biologische Vielfalt und auch das Landschaftsbild. Das Risiko ist erheblich, dass der Wald für den Menschen wichtige Leistungen mit dem Klimawandel weniger gut erbringen kann.

Wälder der Zukunft

In unserer Forschung erarbeiten wir Ansätze, wie Försterinnen und Waldeigentümer ihre Waldpflege schon jetzt an die zukünftigen Bedingungen anpassen können. Wir prüfen mit umfangreichen Tests auf schweizweit über 50 Versuchsflächen, die bis mindestens 2050 laufen, welche Baumarten künftig wo gut wachsen werden. Um die Auswirkungen des Klimawandels abzuschätzen, erkunden wir die Reaktionen der Bäume und anderer Waldorganismen wie Schädlinge und Baumkrankheiten auf Skalen von der Landschaft bis hinunter zur Pflanzenzelle. Unsere langfristigen Monitoringdaten ermöglichen Modellrechnungen dazu, wie sich der Wald mit dem Klimawandel verändern wird.

Trockenstress im Süden

Das trockene und warme Wallis ist eine Art Frühwarnregion für den Klimawandel in der Schweiz. Im Pfynwald bei Leuk (VS) bewässern wir seit Jahren ganze Waldflächen, um herauszufinden, wie die Bäume auf die natürliche Trockenheit reagieren. Im Tessin untersuchen wir, wie sich Waldbrände auf die Wälder und ihre Funktion als Schutzwald auswirken. In unserer Versuchsaufforstung am Stillberg bei Davos erkunden wir, wie sich die Waldgrenze unter dem Einfluss verschiedener Umweltfaktoren verändert.

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Publikationen

TreeNet. Daten und Analysen der ersten fünf Messjahre

TreeNet ist ein Netzwerk zur Erfassung von Baumwachstums- und Baumwasserdefizit-Indikatoren und generiert laufend aktuelle Informationen über den Zusammenhang zwischen Umweltfaktoren und den physiologischen Prozessen von Einzelbäumen.

WSL Berichte 72

2018

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Storch, F.; Boch, S.; Gossner, M.M.; Feldhaar, H.; Ammer, C.; Schall, P.; Polle, A.; Kroiher, F.; Müller, J.; Bauhus, J., 2023: Linking structure and species richness to support forest biodiversity monitoring at large scales. Annals of Forest Science, 80: 3 (17 pp.). doi: 10.1186/s13595-022-01169-1

Neyret, M.; Peter, S.; Le Provost, G.; Boch, S.; Boesing, A.L.; Bullock, J.M.; Hölzel, N.; Klaus, V.H.; Kleinebecker, T.; Krauss, J.; Müller, J.; Müller, S.; Ammer, C.; Buscot, F.; Ehbrecht, M.; Fischer, M.; Goldmann, K.; Jung, K.; Mehring, M.; ... Manning, P., 2023: Landscape management strategies for multifunctionality and social equity. Nature Sustainability, doi: 10.1038/s41893-022-01045-w

Bose, A.K.; Rigling, A.; Gessler, A.; Hagedorn, F.; Brunner, I.; Feichtinger, L.; Bigler, C.; Egli, S.; Etzold, S.; Gossner, M.M.; Guidi, C.; Lévesque, M.; Meusburger, K.; Peter, M.; Saurer, M.; Scherrer, D.; Schleppi, P.; Schönbeck, L.; Vogel, M.E.; ... Schaub, M., 2022: Lessons learned from a long‐term irrigation experiment in a dry Scots pine forest: impacts on traits and functioning. Ecological Monographs, 92, 2: e1507 (18 pp.). doi: 10.1002/ecm.1507

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Projekte

HeatFrost: Wie beeinflussen wärmere Winter die Frosthärte zukünftiger Baumarten?

Sind potenziell zukunftsfähige Arten, die hitze- und trockentolerant sind, auch genug frosttolerant? Wir untersuchen, wie sich wärmere Winter auf die Frosthärte verschiedener, aktuell als zukunftsfähig eingestufter Baumarten auswirken.

TradeES

To better inform forest practitioners, the TradeES project examines trade-offs among drought impact on forest growth, ecological functions and ecosystem services in thinned and unthinned Norway spruce-dominated stands in Switzerland.

MainWood

Als Beitrag zu einer funktionierenden Kreislaufwirtschaft und der Schweizer Bioökonomie werden Optionen für die Verwendung von Holz im Bauwesen untersucht, entwickelt und getestet. Ziel ist es, die wichtigsten Hebelwirkungen in der Wertschöpfungskette zur Steigerung der Holzverwendung im Bau zu identifizieren und ökologisch optimale Szenarien für die Holzverwendung in der Schweiz zu entwickeln.

SwissPhenocam: country-scale automated phenology tracking from imagery

The objective of the SwissPhenocam project is to develop and implement an automated phenology monitoring tool that will deliver added-value climate services regarding plant phenological responses to ongoing climate change and the carbon and water cycles.

INSIghtForest: IN SItu tracking of water fluxes in Forest ecosystems

INSIghtForest will accompany the Cost Action WATSON "WATer isotopeS in the critical zONeproposes" by establishing a unique data set of high frequency in-situ measured water isotopes located in a long-term irrigation experiment Pfynwald in the naturally dry valley of Valais, Switzerland.

FORWARDS: European Observatory to assess the vulnerability of forests towards climate change

FORWARDS aims to develop, test, and implement a European Observatory that will supply timely and detailed information on European forests' vulnerability to climate change impacts, and provide knowledge to guide climate smart forestry

MiCSS - Physiological drivers of tree growth

MiCSS is a SNF-funded project that aims to investigate the key physiological processes underlying tree growth in order to improve forest dynamics and carbon cycle modelling.

Harnessing forest genetic resources

OptFORESTS is an European funded project that aims to support the conservation and sustainable use of forest genetic resources.

Calibrating remote-sensed drought impact

The main objective of the project is to contribute towards a better understanding of the impact of drought on forests from the Alps by integrating satellite based remote sensing with ground-based measurement of tree water use and carbon fixation performed at sub-seasonal resolution.

VPDrought: A novel approach to disentangle atmospheric and soil drought

Mit dem Projekt «VPDrought» werden die Einflüsse und Auswirkungen von Luft- und Bodentrockenheit auf den Wald wissenschaftlich untersucht. Der weltweit erstmalige Versuch in dieser Kombination und Qualität wird im Pfynwald auf der bereits bestehenden Forschungsfläche der WSL umgesetzt.

Forest fire extremes in mountain regions

FoFiX - Auswirkungen des Klimawandels auf Waldbrandextremereignisse - ist ein Projekt das sich mit steigender Waldbrandgefahr und zunehmenden Waldbrandereignissen in Regionen beschäftigt, die noch nicht von Waldbränden betroffen sind, z. B. die Alpen und Mitteleuropa.

How does a changing light environment in terms of intensity and spectrum affect plant functioning?

Using stable isotopes, we want to investigate how a changing light quality could affect plant functioning and what mechanisms underlie these responses, especially when light interacts with other environmental factors.

INSECT - Veränderung der Insektenfauna in der Schweiz

Wie steht es um die Insekten in der Schweiz? Welche Veränderungen gab es, welche sind im Gang, was sind deren Ursachen? Die WSL und vier weitere Forschungsinstitutionen gehen diesen Fragen im Projekt INSECT nach.

PROHYDRO

PROHYDRO aims to explore the potential to improve reconstructions of inter- and intra-seasonal droughts and hydroclimate by developing a QWA-module for the tree-growth process-based Vaganov-Shashkin model.

PhenoMast

This project aims to integrate the recording of standardized mast observation into existing phenology networks (e.g. PhaenoNet, Phenowald, PhenoRanger) and field surveys. The recorded data will be made publicly available on the already established platform of MastWeb hosted at WSL.

StillbergDAT

This ETH-Domain ORD Program Contribute Project aims at curating and uploading the existing data of the European Long-term treeline Ecosystem Research (eLTER) site Stillberg, Switzerland, was established in to national and international ORD platforms (EnviDat, DEIMS-SDR).

Forest disturbances induce soil carbon losses

Disturbances of forest ecosystems by storms and dieback following drought and insect infestation are increasing with ongoing climatic changes. We study the magnitude of C losses following disturbances by combining field studies, modelling, and a meta-analysis.

Carbon cycling in forest floors

The project quantifies carbon fluxes in forest floors along gradients in climate and bedrock in Switzerland and Germany. The approach is to measure radiocarbon contents in C pools and fluxes, and tracing isotopically labelled (13C, 15N, 2H) litter in the forest floor and in the mineral soil beneath.

Urbtrees

Our project combines high-resolution field measurements, modelling and participatory workshops in the fields of plant ecology, atmospheric chemistry and social urban science. We expect our work to lead to the elaboration of feasible nature-based solutions strategies for our cities where environmental, sociocultural, and infrastructural factors are fully co-considered.

High-resolution climate reconstruction

Tree-ring d13C variations are a valuable archive of climatic information. A novel laser-ablation isotope-ratio mass-spectrometer enables to study variations within a single tree ring. We therefore plan to determine the occurrence of dry and wet periods of the past with unprecedented resolution.

Leaf temperature reconstruction

We critically lack leaf temperature assessments because of the difficulties associated with these measurements. The project aims at developing a novel approach that reconstructs leaf temperature over multiple time scales using plant water isotopes.

Digiforest

DIGIFOREST hat den Auftrag, eine Technologie zu entwickeln, die für eine nachhaltige digitale Forstwirtschaft erforderlich ist. Dazu gehört die Grundlagenforschung für die mobile Roboternavigation (Bewegungsverfolgung mit mehreren Sensoren, 3D-Missionsplanung usw.) und die datengesteuerte semantische Kartierung.

HEAT - Keeping it cool in a Hotter world: brEAking new ground into the drivers and consequences of forest Temperature regulation

We will use a hierarchical cross-scale approach that spans plant physiology, remote sensing, and community ecology to assess the physiological and ecological processes that underpin forest temperature regulation during hotter droughts. The work will take place at the Model Ecosystem Facility (MODOEK) and in Saillon (Valais).

SOLID - SOiL Information for species Distribution modelling

In diesem Projekt wird untersucht, inwiefern sich die räumliche Voraussage von Waldpflanzenarten und Pilzen unter Einbezug hochaufgelöster Bodenkarten verbessern lässt.

TreeWater - Disentangling the isotopic signal transfer from source water to tree rings

TreeWater aims to improve our understanding of whether and how information on water uptake dynamics can be retrieved from the oxygen and hydrogen (i.e. water) isotopes in tree rings.

FORISK - Risikohinweiskarte Davos

Auf Basis der Gefahrenhinweiskarte Lawinen des Kantons Graubünden wird für zwei Gebiete in der Landschaft Davos eine Risikohinweiskarte erarbeitet.

Akzeptanz von Bewirtschaftungs- und Politik-Optionen für resiliente Wälder (ABePo)

Das Projekt untersucht in zwei Fallstudien (Kantone Bern und Aargau) die Umsetzungsbereitschaft der Waldeigentümer für verschiedene Waldbewirtschaftungsstrategien und Fördermassnahmen im Umgang mit zunehmenden extremen Störungen im Wald.

PathFinder

PathFinder will develop an innovative integrated forest monitoring and pathway assessment system by the most efficient use of field, remotely sensed data, and advanced ground measurement devices. NFIs and ICP Forests networks and data will be complemented by innovative field monitoring sites.

SUPERB

SUPERB compiles, and brings to large-scale application, existing practical and scientific knowledge on successful forest and forest landscape restoration. WSL will lead the WP "Governance and Society" and care about the monitoring societal demands regarding forest restoration.

MULTIBEF: Effects of multiple-stressors on B-EF relationships at multiple scales

With the MULTIBEF project, we aim at taking a holistic view to the study of B-EF relationships, and to investigate climate-change effects on complex B-EF relationships. To this end, we will take advantage of particular freshwater ecosystems tightly linked to forests: water-filled tree holes!

Adohris

We will provide an overview where and how high resolution, kilometer scale, climate data can provide new insights from climate change impact models. To do so, we will use a set of climate impact models across several sectors, ranging from dynamic vegetation, to hydrology, or biodiversity models.

Doku Zukunftsbaumarten

Im Projekt "Doku-Tool Zukunftsbaumarten" wird eine web-basierte Datenbank entwickelt, die Informationen zu bemerkenswerten Pflanzungen und natürlichen Vorkommen zukunftsfähiger Baumarten in der Schweiz bereitstellt. Die Datenbank dient dem Informationsaustausch unter Waldfachleuten.

Exper-net: Experimental Network Ecology and Restoration

We are conducting a series of experiments, from plant-hummingbird network manipulations to germination trials, to inform landscape restoration.

How can we use past experience to enhance net-zero transformations?

We identify enabling and hindering conditions for potential transformations related to the net-zero target. Our approach generates novel insights into environmental policy and natural resource management regarding forests, landscape, biodiversity, climate, and natural hazards for WSL at large.

MountEx

The MountEx project, part of the WSL research program Extremes, aims to develop guidance and tools for managing spruce-dominated mountain forests under the influence of previously unthinkable, extreme disturbances.

ProtoAIM - Enhanced Plot Design for Advanced Inventorying and Monitoring

We will enhance the design of the Swiss NFI plots to accomodate an augmented series of measurements, sampling and analysis needed to respond to pressing research question on status and change of the Swiss forest.

MastWeb 2.0: Mobile friendliness and interactive analysis tool to assess and visualize annual tree fecundity levels

New and improved functionality for the mastweb.ch platform to collect, distribute, visualise and evaluate data on tree fecundity levels in Swiss forests.

EMERGE - Extreme droughts in mountain regions

EMERGE will investigate the impacts of historic megadroughts on water fluxes and ecosystems in mountain regions, and use this knowledge to develop stress-test scenarios for a possible future megadrought in the Swiss Alps.

Suffizienzpolitik in ländlichen Gemeinden

Das Forschungsprojekt untersucht, welche Potentiale für Suffizienzpolitik es in ländlichen Gemeinden gibt, welche Faktoren eine solche Politik hemmen und fördern, und wie Bund und Kantone die Gemeinden unterstützen können, Suffizienzpolitiken zu entwickeln und zu realisieren.

Detecting temperature thresholds for photosynthesis and understanding how they are controlled by long-term acclimation to soil drought

We evaluate the potential of thermal imaging with unmanned aerial vehicles (UAV) to detect drought stress in Pinus sylvestris in a long-term irrigation experiment in the Pfyn forest in Valais (southern Switzerland).

ONEforest

ONEforest entwickelt ein multikriterielles Planungssystem für strategische Entscheidungsträger aus Forstwirtschaft, Politik und Industrie und gibt Auskunft über mögliche soziale, ökologische und ökonomische Auswirkungen von alternativen Waldbewirtschaftungsstrategien in einer mittel- bis langfristigen Perspektive.

European beech under climate change

We will conduct a continental-scale climate sensitivity analysis of European beech and will investigate how different beech provenances differ in their climate growth response.

Sentinel-2 Vegetationshöhenmodelle

Das Ziel des Projekts ist die Generierung jährlicher Vegetationshöhenmodelle für die Schweiz basierend auf Satellitenaufnahmen von Sentinel-2. Im Rahmen des LFI soll ein Workflow implementiert werden und die Genauigkeit der resultierenden Produkte abgeschätzt werden.

Functional ecology of alpine meadows

The ongoing climate change has caused changes in the species composition of alpine meadows. Complementing the vegetation surveys realized in the GLORIA initiative, this project investigates the functional responses above- and belowground to abiotic drivers in alpine forb and grass species.

Blue-green conservation design

This project contributes to the Blue Green Biodiversity Research Initiative - an Eawag-WSL collaboration focusing on Biodiversity at the interface of aquatic and terrestrial ecosystems.

ICOS-2: Integrated Carbon Observation System in Switzerland, Phase 2017-2021

Die Forschungsstation Seehornwald Davos wurde in den 80er-Jahren von der WSL initiiert und ist damit eine der ältesten permanent betriebenen Wald-Vegetations-Forschungsstationen in der Schweiz.

Virtual Forest

In diesem Projekt werden realitätsnahe digitale Zwillinge von real existierenden Wäldern erstellt. Durch die Verbindung mit Waldwachstumssimulatoren können die langfristigen Auswirkungen von verschiedenen Bewirtschaftungsstrategien visuell erkundet werden.

SWEET-EDGE

The aim of SWEET-EDGE (2021-2027) is to investigate and demonstrate pathways to promote decentralized renewable energy generation in Switzerland. In this context, we will investigate the availability and mobilization of woody and non-woody biomass as a central resource in the midlands and the Alps.

Global change effects on food webs

Food-web structure is likely affected by global change with consequences for biodiversity and ecosystem functioning. In this project we study changes in food webs and nutrient fluxes in response to global change drivers in aquatic, terrestrial and interconnected habitats.

SCC II - REACT

SCC II - REACT: Species-specific reactions of temperate European forest trees to a changing environment

PhenoRangers

«PhenoRangers» soll Wechselwirkungen zwischen der aktuellen Forschung über die Auswirkungen des Klimawandels auf den Wald und die Öffentlichkeit herstellen, wobei die Phänologie als Hauptwerkzeug eingesetzt wird.

Invasiveness of T. fortunei in the forests of southern Switzerland

The invasion of ecosystems by non-native species is one of the largest threats for biodiversity and ecosystem functioning worldwide. To control the spread of non-native plants, it is crucial to understand by which mechanisms they outperform native vegetation.

Identifying seed sources for highly adaptable oak forests in a changing climate

The international BiodivERsA project ACORN aims to identify oak populations capable to cope with future drought-stress due to climate change.

Polytunnel Greenhouse Experiment

The project examines how warmer winters and hot-dry summers affect the growth of potential future tree species during the advanced regeneration stage and how this response is modulated by soil properties and soil biotic communities.

Mikroklimatische Veränderungen beeinflussen Artenvielfalt

Wie wirkt sich die Klimaerwärmung auf die Artenvielfalt in der Schweiz aus? Die Veränderungen des bodennahen Mikroklimas liefern neue Einsichten.

Planstufig

Basierend auf Feinerschliessung, Waldstrukturen und zu bereitzustellenden Ökosystemleistungen werden im Rahmen dieses Projektes neue Grundlagen zur Ausscheidung von Bewirtschaftung- und Eingriffseinheiten als Planungsgrundlage für Gebirgs- und Dauerwälder entwickelt.

Partitioning of resources between beech trees during drought

We will examine whether recent drought events shifted the partitioning of growth among tree size classes of beech trees and use this information to develop thinning strategies for mitigating drought impacts in lowland and montane Swiss beech forests

Cold stress mighgt limit carbon gain also in a warming climate

Photosynthesis of forest ecosystems can be reduced in spring most likely due to cold temperatures. Such cold-related processes are, however, not captured in mechanistic models and we thus aim to assess the mechanisms and frequencies of such depressions and include them into models.

DigiSeil

Das Projekt zielt auf die Etablierung der digitalen Steiltrassierung ab. Es werden unter anderem ein Leitfaden zur digitalen Seiltrassierung und Trassenberechnung sowie weitere Schulungsunterlagen erstellt.

N-DEPEND - Is there a "Nitrogen Deposition Penalty" for Forests under Drought?

This project intends to test the "N-penalty" hypothesis for the Swiss forests. By statistical modeling and quasi-experimental analyses based on N deposition estimates, drought indices and NFI data, we assess interacting effects of N deposition and drought on forest health and productivity.

deepT - deep neural network algorithms to recognize species and their specific response patterns in stem growth data of TreeNet

deepT investigates times series of stem radius changes with deep neural network (DNN) algorithms in order to recognize tree species, growth patterns and tree water deficit-induced stem shrinkage characteristics.

How will changes in the phenology of species affect the biodiversity of lakes and their surrounding watersheds?

As part of the Blue-Green Biodiversity Research Initiative (Eawag-WSL funded by ETH), we study differences in the effect of global environmental change on the phenology of primary production in lakes and their surrounding watersheds using remote sensing techniques.

Feedbacks between Biodiversity and Climate

Despite being an essential element of the biodiversity and climate change crisis, the feedback between biodiversity and climate remains an understudied subject in biodiversity and climate science. The project FeedBaCks will focus on this important interaction between the two disciplines.

ROXAS X

The aim of this project is the complete revision of ROXAS, the successful image analysis tool for quantifying xylem cell anatomical features is ROXAS.

Impacts of climate change induced extreme windthrow events on forest management and economy of European forest enterprises (ExWiFE)

An increase of extreme environmental disturbances is expected, which is for different reasons a big challenge for forest stakeholders on the operating-, strategic-, financial- and environmental level. Using diverse methods, we aim to describe the complexity of the current problem.

Gebirgswaldverjüngung

In diesem Langfristprojekt starten wir in 10 Versuchsflächen in Fichten- und Fichten-Tannenwäldern waldbauliche Langzeit-Experimente. Wir erfassen die Naturverjüngung wiederholt, um die Demografie der Bäume zu verstehen und abzuleiten, wie die Verjüngung gefördert werden kann.

RICH-SOIL: Radiocarbon Inventory of Swiss Soils

RICH-SOIL gains insight into soil C cycling by determining radiocarbon signatures in Swiss soil C pools and fluxes. The project analyses archived samples, national soil inventory, and the LWF (Long-term-Monitoring of Forests Ecosystem) program.

TM Wrapper

We develop a R package for the easier applicability of the forest landscape model TreeMig.

Vorstudie Bodeninventur

In den Jahren 2022-2024 soll auf dem 8km x 8km-Raster die Wiederholung der ersten Bodenzustandserhebung im Wald von 1993 durchgeführt werden. Dieses Raster erfasst nicht alle in der Schweiz vorkommenden Bodenbildungen und Bodentypen. Dieses Projekt untersucht, welche standörtlichen Verhältnisse durc

Phenological synchrony between soil microbes, nutrient availability, trees leaf-out and moths

The synchronization between supply and demand of resources in temperate forests is vital to ensure the optimal and sustainable functioning of these ecosystems. This project aims to understand how global warming is disrupting interactions between above- and below-ground organisms.

Nutzbarmachung der LFI-Ergebnisdaten mit Linked Data

Das Projekt LD-LFI hat zum Ziel den Transformationsprozess als Prototypen zu entwerfen, um die Ergebnisse des Schweizerischen Landesforstinventars in Linked Data zu transformieren und in die Infrastruktur des Bundes zu integrieren.

TreeNet - The biological drought and growth indicator network

TreeNet ist ein internationales Beobachtungs- und Forschungsnetzwerk, in dem Punktdendrometer automatisch die täglichen Stammradiusschwankungen von Bäumen erfassen. Der kontinuierliche Fluss von Daten liefert Echtzeitinformationen über die Wasserverhältnisse im Baum und das radial Stammwachstum

Soil and tree resilience after forest wildfire in Southern Italy

Pine tree stand and forest site resilience after the severe 2017 wildfire on the slopes of Vesuvius, Italy

Dürre & Buche: Auswirkungen der Sommerdürre 2018 auf die Buche auf der Alpennordseite

In diesem Projekt untersuchen wir mögliche Ursachen für die Auswirkungen der Sommerdürre 2018 auf die Vitalität von Buchen im Schweizer Mittelland und Jura.

Impact of tree species interactions on tree water relations under a warmer and drier climate

This research aims to gain a mechanistic understanding of the role of tree species interactions on tree plastic physiological responses to heat and drought stress. It combines an experimental climate manipulation with tree seedlings and fieldwork in a mature forest subjected yearly to hot droughts.

ExtremeImpact

This project build up on high-resolution observations of conifer tree growth in the Swiss Lötschental valley to quantify at cell-based resolution the impact of the extreme summer drought 2015 on tree-ring biomass, sapwood conductivity, and water use efficiency.

Moringa

We aim on analyzing the exact formation of tree-rings (Xylogenesis) in Moringa peregrina (Forssk.) Fiori during a calendar year, building a long chronology for this species, and analyzing 13C and 18O to assess the tree-environment interactions, particularly precipitation.

Bridging paleoclimate records and climate model simulations

We plan to measure anatomical properties of trees that grow in highly temperature-restricted environments and compare and assimilate them with ensembles of climate models (PMIP4/CMIP6).

UAV-based monitoring of physiological tree responses

In this project, we investigate the potential of spectral proxies, obtained from unmanned aerial vehicles (UAV) high-resolution multispectral and thermal imaging, to detect trees pre-visual drought stress responses.

Integration of biodiversity conservation and forest management

The publication "How to balance biodiversity conservation and forest management - a tour across Europe" written by more than 70 scientific and professional experts from 50 Institutions and 20 different countries explores how to best integrate biodiversity conservation in forest management

Climate-smart forestry directions based on national Forest Inventory data

In this project we use the data of the Swiss National Forest Inventory to develop an assessment system that accounts for the three aspects of climate-smart forestry: mitigation, adaptation and the sustainable provision of forest ecosystem services.

Modelling forest growth using 3-PG

Testing 3-PG in uneven-aged forests, comparing predictions with an empirical model and developing a 3-PG R package.

Acclimation and environmental memory

Which are the main mechanisms conveying adaptation on the organ and whole tree level, how fast does acclimation occur and how long is an acclimation potential sustained?

eLTER Switzerland

The Long-Term Ecologiocal Research in Europe (LTER-Europe) capitalizes on research infrastructures such as the in-situ network of sites and information technology. Thousands of research projects have been carried out taking advantage of this infrastructure.

Hochauflösende Bodenkarten für den Schweizer Wald

In diesem Projekt modellieren wir hochauflösende Bodenkarten mit verschiedenen Bodeneigenschaften wie pH oder Textur für den gesamten Schweizer Wald.

Oriental beech (Fagus orientalis) for assisted migration?

We assess the drought response of European and oriental across different life stages by taking advantage of existing Oriental beech plantations in France, Germany and Switzerland.

PFF2020

Our main objective is the installation of a long-term Plant Physiological Facility for online determination of gas exchange and isotope fractionations at WSL in the 2020s.

Alpine Drought Observatory

Laut Alpenkonvention werden Wasserknappheit und die damit verknüpften möglichen Konflikte in vielen Alpenregionen, die von Wasser aus Schnee- und Gletscherschmelze abhängen, zu einem bedeutenden Thema.

Biomass transport for energy in Switzerland

The aim of this project is to explore the transport chains of biomass for energy in Switzerland and assess their economic and ecological impacts. Costs, energy inputs, and CO2 balances are calculated for the major paths travelled by forest wood and manure.

Dormancy-Track

The project aims to track the progress of winter bud dormancy of major temperate trees by regularly tracing the amount of isotopically labelled water that can be transferred to the buds during the whole dormancy period.

Past genetic diversity of Swiss mountain forests

Future climate change will have drastic effects on mountain forests. We will analyse ancient DNA preserved in natural archives to reconstruct the impact of past rapid climate change on the neutral and adaptive genetic diversity of trees.

Soil organic matter dynamics under drought

DRYSOM assesses soil organic matter (SOM) to drought in a long-term irrigation experiment (Pfynwald). Responses range from a suppressed processing through microbial and faunal communities, decreases in carbon inputs from trees into soils, to shifts in soil carbon storage.

Anyui - Vulkane, Klima und die Bevölkerungen der Americas

We performed ambitious fieldwork on and documentation of the little-known Anyui volcano in northeast Siberia.

European Forest Research Initiative (EuFoRIa)

This is a working group with members from all over Europe carrying out research in primeval forest and forest reserves. The main goal of the group is to explore possibilities to join forces, enhance the visibility and exploit the potential of the existing long-term monitoring plots in primeval forests and forest reserves of Europe.

Baumartenempfehlungen im Klimawandel

Die Tree App liefert für jeden Punkt im Schweizer Wald eine Baumartenempfehlung für das heutige Klima und für zwei Klimazukünfte, einen mässigen und einen starken Klimawandel. Sie unterstützt die Waldbewirtschafter dabei, Baumarten zu wählen, die in einem wärmeren und trockeneren Klima gedeihen.

TreeCarbo: From assimilates towards tree-rings - Triple isotope analysis of carbohydrates

The project aims to provide novel mechanistic ways to reconstruct functional responses of trees to climatic changes in high temporal and spatial resolution by improving and combining fractionation models for carbon, oxygen, and hydrogen isotopes.

Give and take: how much water does soil retain for trees?

Establishing an inventory of soil water availability to trees in Swiss forest soils. This is done by means of model-based analysis of the water balances at 16 long-term monitoring sites in Switzerland, representing various geographical locations, soil and vegetation types.

Effects of unbalanced winter-spring warming

Saplings of an evergreen and a deciduous tree species are treated with various levels of defoliation (to change the C-resource availability) and unbalanced winter-spring warming, to study the effects of unbalanced winter-spring warming on spring phenology and its C-resource related mechanisms.

Caldera

In this SNF funded Sinergia project - aimed at quantifying climate and societal impacts induced by major volcanic eruptions of the Common Era - the WSL mainly contribute by providing a unprecedented millennial long chronology of wood cell anatomical features.

Simulating dynamics and spread of vegetation and interacting species

The spatio-temporal DGVM LPJ-GM is extended with modules for dynamics and spread of interacting species and tested in case studies with different interactors

Waldlabor Zürich

Das Waldlabor Zürich ist ein erlebnisorientierter Bildungs- und Forschungsort, es ist das erste Waldlabor der Schweiz. Im Zentrum steht der vom Menschen beeinflusste Wald, der "Kulturwald" mit verschiedenen Formen der Waldpflege und -bewirtschaftung, der Leistungen der Waldeigentümer und der Bedeutu

Hanfpalme: Auswirkungen der Invasion im Wald

Die chinesische Hanfpalme, auch als Tessiner Palme bekannt, ist eine invasive Art der Schwarzen Liste, die sich in den Wäldern südlich der Alpen stark ausbreitet. Sie bildet lokal geschlossene Formationen, in denen die Ökosystemleistungen des Waldes beeinträchtigt werden könnten. Ziel des Projekts ist es, ein Bild der Situationsentwicklung zu vermitteln.

Mal dell'inchiostro del castagno

Lo scopo di questo progetto è quello di determinare l'effetto dei cambiamanti climatici sulla diffusione e l'incidenza del mal dell''inchiostro del castagno al sud delle Alpi della Svizzera.

XELLCLIM

We identify the best xylem cell anatomical features for climate reconstructions and assess their characteristics across temporal scales compared to established tree-ring parameters, and against instrumental records and climate model simulations.

Drought 2018 - TreeNet meets Sentinel2

TreeNet permanently measures growth and tree water deficit (TWD) of about 250 tree individuals in forests all over Switzerland with so-called point dendrometers. TWD has shown to be a reasonable biological indicator for drought stress and quantifies the amount of missing water a tree needs to reach full saturation. In combination with spectral anomalies of satellite-based indices (e.g., NDWI from Sentinel2ab) between 2018 and a reference period we test whether we can find a close link between the two drought stress indicators.

FORClimateS

The project aims to aggregate and synthesize existing information on different spatial and temporal scales to provide decision-makers with relevant and robust information on short- and long-term risks for forests and forest functions and on adaptation strategies under different climate futures

Establishing hydrogen isotope analysis of organic material

We aim to develop a method for hydrogen isotope (d2H) analysis of organics which will have many applications in plant and soil sciences and thereby provide a powerful new tool to disentangle and reconstruct past and present physiological, biochemical, and hydrological processes.

SwissSPOT- Schweizer Waldbodenwassermessnetz

SwissSPOT ist ein Messnetz zur Beobachtung der Bodenwassersituation bis in 2m Bodentiefe an den Schweizer Flächen der Langfristigen Waldökosystemforschung (LWF)

GenWood

Wir verbinden genomische und dendro-phänotypische Daten der Fichte (Picea abies) um die genomische Basis der Holzanatomie zu studieren und das Anpassungspotenzial von Waldbäume under dem Klimawandel einzuschätzen.

Isodrought

We want to explore a stable isotope tree-ring approach for analyzing physiological drought responses of trees. The results are expected to provide a novel diagnostic tool for understanding causes of tree decline.

BLACKDYNAMITE

Das spanisch-schweizerische Projekt untersucht die Dynamik und Konkurrenz der hoch geschätzten schwarzen Périgord und Burgunder Trüffel unter dem Einfluss des Klimawandels.

Root endophytic fungi and their contribution to arctic and alpine climate change feedback

Arctic and Alpine vegetation dynamics under climate change can exert a lasting impact on belowground processes and ultimately on world's largest carbon stocks. This long-term field manipulation investigates the functional significance of plant interactions with species-specific endophytic fungi.

Fortschritte bei der Erfassung von Schutzwirkungen dank neuen Technologien

Neue Fernerkundungsdaten sowie Entwicklungen von Fernerkundungs- und GIS-basierten Technologien und Naturgefahrensimulationsmodellen eröffnen heute neue Möglichkeiten zur verbesserten Risikoabschätzung nach Störungsereignissen.

"joint modeling" in der Biodiversitätmodellierung

This project aims to evaluate advantages and potential pitfalls of JSDMs in biodiversity modeling

Schützen gut strukturierte und gepflegte Wälder besser?

Waldwirkungen gegen flachgründige Rutschungen praxistauglich zu erfassen ist nach wie vor ungelöst. Das Beispiel "Sachseln" deutet darauf hin, dass gut strukturierte Wälder Hänge besser stabilisieren. Darauf aufbauend werden Interaktive Karten zur Anfälligkeit von Wäldern auf Rutschungen erstellt.

DEDrought duration effects

The present study will analyze the within-tree distribution of C, N, and P reserves in trees treated with different drought duration and frequency, to investigate the C, N and P reserves in relation to recovery ability and mortality following repeated drought events with various drought duration.

Photoperiod and ciracian clocks - effects on adaptation and acclimation

Do evolutionary constraints on photoperiod and circadian clocks hinder adaptation and acclimation of plants to climate change? With this project, we will provide the mechanistic basis and a conceptual framework to understand how climatic and daylight/photoperiod cues jointly affects tree functioning.

Wie beeinflussen die Wechselwirkungen zwischen den Arten die langfristigen Auswirkungen von Hitze und Trockenheit

Ziel des Projektes ist es, die physiologischen Prozesse zu bewerten, durch die sich Bäume in einem sich ändernden Klima anpassen und miteinander interagieren, die Folgen dieser dynamischen Prozesse für die physiologischen Reaktionen der Bäume auf klimatische Belastungen zu bestimmen und unser Verständnis dieser Auswirkungen auf langfristige Verschiebungen im internen Kohlenstoff- und Wasserkreislauf der Bäume zu verbessern.

QUPFIS

Our aim is to estimate Swiss forest net ecosystem productivity (NEP) at monthly or seasonal resolution for each individual year in order to link biomass changes over time with global drivers.

The role of mycorrhizae in soil carbon storage of mountain ecosystems

This research project focuses on the role of mycorrhizae in the turnover of soil organic carbon in mountain ecosystems. It estimates the potential release of greenhouse gases to the atmosphere resulting from changes in above and belowground communities.

DEForScen

Current plastic response of plants to climate change may be reflected by tree health. We investigate tree health data collected on ca. 6000 plots across Europe since the 1980s to figure out whether changes and trends in defoliation permit to identify species-specific response to climate change.

Forests under stress

In this project we will assess the physiological processes by which trees adjust and interact among each other under a changing climate, determine the consequences of these processes on forest responses to climatic stresses and improve our understanding of these effects on forests functioning at a large comprehensive scale.

Host-mistletoe relationships

The project focuses on the host-mistletoe relationship in relation to changes in the growth environment of the host, and the underlying physiological mechanisms.

PRO3FILE

To improve our assessment of ozone effects on forest ecosystems, we advocate the need (i) for further experimental and long-term monitoring studies and (ii) to develop physiological and demographic modelling tools.

Neuentwicklung von Massimo

Massimo ist ein Distanz- und Positions- unabhängiges Einzelbaum Wachstumsmodell, basierend auf dem Netz des Schweizerischen Landesforstinventars. Die Module für Wachstum, Mortalität, Störungen und Bewirtschaftung basieren auf empirische Modelle die mit Daten des LFI angepasst wurden.

Testpflanzungen

Mit Testpflanzungen untersuchen wir, welche Baumarten und Herkünfte unter den klimatischen Bedingungen in 50 - 100 Jahren im Schweizer Wald gut wachsen werden.

HYDRO-CH2018 "Forhycs-Ice"

In the project FORHYCS-ICE, ("Forest, Glacier and Hydrology Change in Switzerland"), we aim at providing the first holistic simulations of climate impacts (CH2018 scenarios) on water resources, glaciers and forests.

Sumforest - ForRISK

Risk resilient forest management - Adapting forest management regimes, including risk assessment related to potential climate change impacts.

Junior Research: Der Waldboden lebt, Föhren sterben heimlich und Jahrringe erzählen aus der Vergangenheit

Was steckt hinter diesen Aussagen? SchülerInnen vertiefen sich in eines dieser Themen, eignen sich neues Wissen an, lernen genau hinzuschauen und haben Gelegenheit, sich zeigen zu lassen, wie in der Forschung gearbeitet wird.

GoApply: Multilevel Governance of Adaptation to Climate Change

GoApply wird zur vertikalen und horizontalen Integration und Weiterentwicklung von nationalen Strategien und Aktionsplänen zur Anpassung an den Klimawandel beitragen.

Anbauversuch mit Gastbaumarten im Bois de Forel

Ein 1970 angelegter Versuch mit gebietsfremden Baumarten wurde als ertragskundliche Fläche eingerichtet. Der trocken-warme Standort entspricht Verhältnissen, die im Mittelland im Zuge des Klimawandels häufiger werden. Am besten wuchsen innert 47 Jahren Douglasien und Atlaszedern.

Tree species migration in DGVMs

Combining very efficient methods for simulation of seed dispersal and for local vegetation dynamics allows for large scale spatiotemporal vegetation dynamics simulations in DGVMs

Einfluss des Klimawandels auf das Permafrost-Mikrobiom (CRYOLINK)

Wir erforschen den Permafrost als Refugium für mikrobielle Lebensformen in den drei Polen (Alpen, Arktis, Antarktis). Diese Organismen leben Tausende von Jahren im Permafrost und Eis. Was passiert mit ihnen, wenn sie durch die Klimaerwärmung aus ihrem „Dornröschenschlaf“ geweckt werden?

Einfluss des Klimawandels auf das Mikrobiom von Böden und Seen (CLIMARCTIC)

Wir untersuchen den Einfluss des Klimawandels auf die Biodiversität und Funktion arktischer terrestrischer Mikrobiome, insbesondere deren Ökosystemprozesse. Mit diesen Daten lassen sich die Rolle der arktischen Ökosysteme unter sich verändernden Umweltbedingungen besser vorhersagen.

Drought effects on reproductive phenology and the underlying physiological mechanisms in pine trees

We use a long-term precipitation manipulation experiment in mature Pinus sylvestris forests and a natural precipitation gradient from 840 mm to 290 mm/year with Pinus sylvestris var. mongolica, to study the "Drought effects on reproductive phenology and the physiological mechanisms of pine trees".

Forstliches Vermehrungsgut im Klimawandel

Anhand von Literaturrecherchen, Experteninterviews und Workshops wird der Status quo im Umgang mit forstlichem Vermehrungsgut in der Schweiz charakterisiert, Handlungsbedarf aufgezeigt und Handlungsoptionen skizziert. Im Fokus steht dabei der Klimawandel.

Stability in Lotka-Volterra competition models

We analyse the stability of Lotka-Volterra competition models

Holznutzungspotentiale und Klimaschutzleistungen im Schweizer Wald

Simulationen mit dem Waldwachstumsmodell Massimo ermöglichen es zukünftige Holzerntepotentiale abzuschätzen und darauf basierend Klimaschutzleistungen der Schweizer Wald- und Holzwirtschaft abzuleiten

CaNuPine/MICRO

In this project, adaptive and stress responses to drought stress and varying nutrient availability are being analyzed at tissue, cell and subcellular level in foliage of Scots pine and downy oak.

Integrating Species Mixtures in Tree Growth Functions for Forest Development Models in Switzerland

The project advances the understanding of the effects of species mixtures on tree growth under a broad range of environmental conditions in Switzerland, and it prepares this knowledge for further development of forest scenario models.

Species Mixture Effects on Tree Growth

Triebschnitt-Experiment

In einem umfangreichen genealogischen Gartenexperiment untersuchten wir die quantitative genetische Variation innerhalb und zwischen den Herkünften von Abies alba, Picea abies und Fagus sylvatica.

Integrated Carbon Observation System (ICOS)

Integrated Carbon Observation System (ICOS) is a European research infrastructure to quantify and understand the greenhouse gas balance of the European continent and of adjacent regions.

PiCadapt

Das SNF-Projekt PiCadapt untersucht die Variation in Genen der Arve in Bezug auf die Anpassung entlang Umweltgradienten.

FORHYCS

A hydrological model is coupled to a forest model to better assess the influence of changing drivers to forests and the hydrological cycle.

Götterbäume in der Südschweiz

Götterbäume breiten sich derzeit rasant in den milden Lagen der Südschweiz aus und werfen vor allem im Schutzwald grosse Fragen auf: Als kurzlebige Pionierbaumart mit gebietsweise hohem Kernfäulebefall können sie zu einer Destabilisierung beitragen, die waldbaulich schwer zu korrigieren ist.

GTREE

In einem Experiment am Stillberg bei Davos wird die Keimung und das Überleben von Fichten- und Lärchenkeimlingen verschiedener Herkünfte an der Waldgrenze untersucht.

QuercAdapt

Wir untersuchen den Zusammenhang zwischen genetischer Variation und Umweltfaktoren, bei drei einheimischen Eichenarten. Damit evaluieren wir die Angepasstheit verschiedener Arten und Herkünfte – ein wichtiger waldbaulicher Aspekt angesichts des sich verändernden Klimas.

Wie Buchen auf Trockenheit reagieren

Im Projekt BuKlim wird die Reaktion von Buchen aus Gebieten mit unterschiedlichen Jahresniederschlägen auf Trockenheit untersucht. Die Resultate des Versuchs sollen helfen, das Anpassungspotential der Buche an die mit dem Klimawandel zunehmende Trockenheit besser abschätzen zu können.

Foliar symptoms specific for ozone stress in rain forest trees of southern Brazil

The toxic effects of tropospheric ozone concentrations on plants have been reported primarily for ecosystems from the northern hemisphere with a mediterranean, temperate or boreal climate. In the southern hemisphere with its tropical climate, the impact of ozone on natural ecosystems is still mostly unknown.

MICRO

Microscopical changes in cells and tissues in response to various environmental stress factors are investigated in trees to develop diagnosis tools and understand the mechanistic link between stress and injury.

Versuchspflanzungen mit sechs Gastbaumarten

Bei uns nicht heimische Baumarten, welche an ein wärmeres und trockeneres Klima angepasst sind, könnten zur Bewältigung des Klimawandels beitragen. Sechs solche «Gastbaumarten» werden in einem Langzeitversuch bei Mutrux (VD) getestet.

Klimawandel und Waldvögel

In diesem Projekt untersuchen wird die direkten und indirekten Auswirkungen der Klimawandels auf die realisierten ökologischen Nischen von Habitatspezialisten des Gebirgswaldes, indem wir die strukturellen und vegetationsspezifischen Lebensraumveränderungen entlang eines Klimagradienten erheben.

Understory removal experiment Salgesch

Long-term research on the interactions between changes in land use and climate and their consequences regarding forest health and dynamic in the pine forests at low elevation of Central Alps

Standortsfaktor Boden

Das Projekt liefert auf Messwerten beruhende boden- und standortskundliche Informationen für den Schweizer Wald: (i) Verhalten von Baumarten hinsichtlich abiotischer Wachstumsfaktoren, (ii) quantitative Charakterisierung der ökologischen Nischen von Baumarten und (iii) ökologische Zeigerwerte für ausgewählte Waldpflanzen.

Climate data portal

The goal of this project is to provide current and scenario climate grids of resolutions adequate for ecological studies and applications.

Trockenheit als limitierender Faktor für An- und Aufwuchs von Hauptbaumarten

Für die Anpassung unserer Wälder an ein wärmeres Klima sind verschiedene Strategien denkbar. In diesem Projekt wird die Plastizität verschiedener Provenienzen von Waldföhre und Fichte bezüglich Trockenheit in der Jugendphase untersucht.

Nadelbäume und Trockenheit

Sehr starke waldbauliche Eingriffe im Gebirgswald können kurzfristig ökonomisch vorteilhaft sein. Langfristig könnten sie aber die Waldverjüngung verzögern und den Holzuwachs vermindern. Ob solche nachteiligen Auswirkungen auftreten und wie gross sie allenfalls sind, wird mit retrospektiven ertragskundlichen und dendroökologischen Erhebungen in Gebirgswäldern abgeschätzt.

Projekt ADAPT

Die Klimerwärmung dürfte den Wald auf vielen Standorten unter Stress setzen. Wir untersuchen die phänotypische und genetische Variation von Schweizer Waldbaumpopulationen und deren Angepasstheit an künftige Klimabedingungen.

Keimungsexperiment

Seit der zweiten Hälfte der 1990-er Jahre wird eine erhöhte Föhrenmortalität in den Wäldern des oberen Rhonetals festgestellt. Eine Doktorandin untersucht den Einfluss verschiedener klimatischer Aspekte und interspezifischer Konkurrenz auf die Verjüngung von Wald- und Schwarzföhre.

Das Lötschental

Das Lötschental im Wallis: ein idealer Untersuchungsraum, um den Einfluss der globalen Erwärmung auf das Baumwachstum zu studieren.

Macro- and micro morphological reactions to low soil water availability in the foliage of Scots pine from Wallis

In this project, the structural changes in foliage of Scots pine are used as sensitive bioindications of environmental constraints to study the reactions of dry pine forests in Wallis to low soil water availability and changes in land use.

Alpine Baumgrenzen in einer CO2-reichen und warmen Zukunft

Der Graue Lärchenwickler (Zeiraphera griseana [Hübner]) ist ein kleiner Nachtfalter. Der Graue Lärchenwickler (Zeiraphera griseana [Hübner]) ist ein kleiner Nachtfalter. In einem Experiment an der alpinen Baumgrenze erhöhen wir die CO2 Konzentration (+200 ppm) und die Bodentemperaturen (+4°C) und untersuchen die Reaktionen von Pflanzen und Boden.

TreeMig

A forest landscape model including spatial interactions allows to simulate forest dynamics and migration for various applications

Soil solution in LWF plots

The chemistry of soil solution and the soil water availability for plants have been monitored since 1997 in seven forest plots in Switzerland. This project, linked to the Swiss Long-term Forest Ecosystem Research project (LWF), aims to assess the soil response to atmospheric pollution (acidifying substances and nitrogen) and to climate change.

TreeNet

TreeNet ist ein internationales Beobachtungs- und Forschungsnetzwerk, in dem mit Punktdendrometern automatisch die täglichen Stammradiusschwankungen von Bäumen gemessen werden.

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Services und Produkte

Drought.ch / trockenheit.ch

Die Informationsplattform zur Früherkennung von Trockenheit in der Schweiz drought.ch liefert Informationen zu aktueller und bevorstehender Trockenheit, resp. Wasserressourcendefizit. Es handelt sich dabei nicht um offizielle Warnungen.

FORTE App: Online-Tools für die Wälder von heute und morgen

Wie geht es unseren Wäldern? Und wie werden sie in 15 oder 40 Jahren mit dem Klimawandel zurechtkommen, in meiner Stadt oder meiner Region? Umfassende Antworten für Fachpersonen und Laien geben die Online-Tools FORTE und FORTE Future.

Verantwortliche Person: Arthur Gessler

National Centre for Climate Services NCCS

Das Netzwerk NCCS koordiniert die Erarbeitung und Verbreitung von Klimadienstleistungen. Die WSL trägt den Themenschwerpunkt Waldleistungen und Klimawandel bei.

Verantwortliche Person: Arthur Gessler