Carbon sequestration potential of soils in commercial forests in Germany : contribution of National Forest Monitoring to the advancement of knowledge

Wellbrock, Nicole GND; Bolte, Andreas GND

Das nationale forstliche Umweltmonitoring stellt ein System aus flächenrepräsentativer Erhebung der bundesweite Bodenstandserhebung (BZE) und prozessorientiertem Intensivmonitoring an 89 Level II-Flächen dar. Dieses komplexe System ist für die Treibhausgas-Berichterstattung (THG 2008 bis 2012) Deutschlands geeignet. Die flächenrepräsentativen BZE-Punkte können zur Regionalisierung der bundesweiten Kohlenstoff (C-)-Vorräte genutzt werden. Als Ansatz hierzu wird eine Kombination aus Geostatistik und Regressionsanalyse bevorzugt. Die Schwierigkeit bei hohen C-Vorräten, die zu erwartenden geringen Veränderungen statistisch abgesichert nachzuweisen, stellte eine der größten Herausforderungen dar. Durch intensive Vorbereitungen und Kooperation mit den zuständigen forstlichen Behörden in den Ländern, können jedoch die im Rahmen des Treibhausgas-Monitorings zu berichtenden Fehler der Kohlenstoffvorratsveränderung in Waldböden minimiert werden. Die BZE bietet – im Gegensatz zu bodenkundlichen Fallstudienuntersuchungen, bei denen grundsätzlich dieselben Fehlerquellen bei der Herleitung von Veränderungen auftreten, die Möglichkeit der Herleitung von Veränderungen auf der Basis größerer Kollektive von Stichprobeneinheiten und damit der Reduktion des Standardfehlers der Schätzung. Die Berechnung der Veränderung an den BZE-Punkten wird stratifiziert erfolgen; die Ergebnisse werden aber nachfolgend für das gesamte Bundesgebiet als Berichtseinheit für das THG-Monitoring hochgerechnet. Da die Berichterstattung für das THG andere Zeiträume vorsieht, als der jetzige Erhebungszeitraum der BZE, sollen Modelle einsetzt werden. Diese Modelle können an den Intensivstandorten Level II kalibriert werden und mit Hilfe von Schlüsselprozessen /-parametern auf die BZE-Punkte übertragen werden zur räumlichen Interpolation.

In Germany, National Forest Monitoring is based on a system of representative areas surveyed in the National Soil Condition Survey (BZE) and in detailed case studies (Level-II) of processes within forests. This complex monitoring system is appropriate for Germany’s greenhouse gas reporting (THG 2008 to 2012). The representative BZE plots can be used to obtain regional data for the National Carbon Stock Inventory. Here, an approach adopting a combination of geostatistics and regression analysis is preferred. The difficulty of showing the statistical significance of expected small changes while carbon stocks are generally high is one of the major challenges in carbon stock monitoring. However, through intensive preparation and cooperation with the forestry authorities responsible in each of the federal states, the errors incurred in determining changes in carbon stocks in forest soils, which must be stipulated in greenhouse gas monitoring, could be minimised. In contrast to the detailed soil case studies, in which essentially the sources of error occur repeatedly in carbon stock change calculations, the BZE data can be stratified to form plots with homogenous properties, thereby reducing the standard error of estimate. Subsequently, the results of the stratification are projected across Germany, the reporting unit for greenhouse gas monitoring. As greenhouse gas reporting follows a different time frame from that of the BZE survey, models need to be applied which can be calibrated at the intensive sites (Level II/ LIFE+) and transferred to the BZE plots for spatial interpolations using key processes and/or key parameters.

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Wellbrock, Nicole / Bolte, Andreas: Carbon sequestration potential of soils in commercial forests in Germany : contribution of National Forest Monitoring to the advancement of knowledge. 2008.

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