SlideShare ist ein Scribd-Unternehmen logo
1 von 23
The role of drought in Alpine pine dieback  Rigling A (1), Bigler C (2), Buergi M (1), Dobbertin M (1), Egli S (1), Gimmi U (2), Giordano L (3), Gonthier P (3), Mazzoglio P (3), Motta R (4), Nicolotti G (3), Polomski J (1), Rigling D (1), Vacchiano G (4), Weber P (1), Wermelinger B (1), Wohlgemuth T (1), Zweifel R (1) ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],* **
Two contrasting tree species meet in the Valais (nach Meusel et al.  1965) Scots pine -  sub-boreal Valais Sierra Nevada Alps Pubescent oak -  sub-mediterranean
The functions of the pine forests Biotope Scenic beauty Protection
Scots pine decline since mid 20 th  century - pronounced since 1990 ties LWF-Monitoring plot Visp 2004
Scots pine dies but pubescent oak spreads Region of Visp 2004
Pine decline in inner-Alpine regions (Hydrologischer Atlas der Schweiz 2001, Bundesamt für Landestopographie) Valais Aosta Susa Chur Innsbruck Vinschgau Vienna Basin Styria Valais Aosta Susa Chur Innsbruck Vinschgau Vienna Basin Styria Annual precipitation (Hydrologischer Atlas der Schweiz 2001, Bundesamt für Landestopographie) Zürich 1123 mm Gr St Bernard 2026 mm Aigle 802 mm Visp 553 mm Sevilla 807 mm
Where did the pines die? Time window: 1983/85 until 2002/03  139 dead pines (13.5%) (Rigling et al. 2006: FORUM f. WISSEN) Regression analysis: Significant increase of mortality with increasing drought (calculated drought index per plot)  201 plots: 0 5 10 15 20 25 <600 600-800 800-1000 1000-1200 1200-1400 >1400 Mortality rate [%] mortality CH Alt. a.s.l. ,[object Object],[object Object],[object Object],Classification tree analysis:
Summer drought and pine mortality LWF-Monitoring plot Visp: 1995-2005: 60% of the pines   but only 15% of the broadleaves died -400 -350 -300 -250 -200 -150 -100 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 Drought index (mm) 0 5 10 15 20 25 30 Pine mortality (%) ,[object Object],[object Object],(Bigler et al. 2006: Ecosystems; Rigling et al. 2006: FORUM F. WISSEN)
Drought and pests,  example Insects ,[object Object],(Wermelinger et al. 2008: Ecol. Entomol.) 2000 2001 2002 2003 2004 0 5 10 15 20 25 30 120 100 80 60 40 20 0 -20 -40 Beetle density (n/m2) Year of attack 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 Drought- index (mm) Temp.- sum ( 。 C )
Change in crown transparency  2003 - 07 Control:  +  9.8 %   vs. irrigated:  -  6.1 % Change in mortality  2003 - 07 Control:  18 pines (6.1%)   vs.  irrigated:  7 pines (2.5% ) ,[object Object],Irrigation experiment in a dry pine forest (Data: Dobbertin & Rigling) ,[object Object],[object Object],[object Object],C C C C Water canal W W W W
[object Object],Which pines can profit from additional water ? (Eilmann et al.: in prep.) high productive  middle productive  low productive high middle low growth change  irrigated vs. control [%]
Climate sensitivity of radial growth ,[object Object],[object Object],Correlation radial growth - Palmers Drought Severity Index PDSI  (van Schrier et al. 2007) Comparison of irrigated and control pines (Rigling et al. 2002: Plant Ecol.; Rigling et al. 2003: For.Ecol.Man.; Weber et al. 2007: J. Veg. Sc.; Eilmann et al.: in prep) -0.100 0.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 jun-1 jul-1 aug-1 sep-1 oct-1 nov-1 dec-1 jan feb mar apr may jun jul aug sep pine irrigated Control
Factors of pine decline Vitality time (Manion 1981, adapted) inciting predisposing contributing factors Stand competition Mistletoe infection General drought Insects  shoot feeding e.g. Tomicus spec. Tree ageing Insects  larval feeding e.g. various pine insects   Pathogens e.g. needle and shoot deseases Nematodes Mistletoe infection Drought periods  e.g. 1976, 1990, 1996, 1998, 2003 Insects  larval feeding e.g. Phaenops cyanea Ips acuminatus Pathogens e.g. blue stain
Thank you for your attention & for the invitation to present our results ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Supported by: Swiss Federal Research Institute WSL, Birmensdorf (Switzerland) Swiss Federal Institute of Technology ETH, Zürich, (Switzerland) Dept. DiVaPra, University of Turin, Grugliasco (Italy) Dept. AgroSelviTer, University of Turin, Grugliasco (Italy)
Was bringt die Zukunft? ,[object Object],[object Object],(OcCC 2007) Verteilung der Sommertemperaturen 1864 - 2003 + 1.4°C + 2.7°C + 4.7°C Verteilung der Sommertemperaturen im Jahre 2050 unter Anwendung von drei T-Szenarien 2003 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Temperatur JJA [°C]
Future climate szenarios ,[object Object],[object Object],South of the Alps South of the Alps T-change (°C) P-change (°C) (OcCC 2007) 2003 + 1.4°C + 2.7°C + 4.7°C ,[object Object]
Moderates Szenario  (leichte Zunahme von Wärme & Trockenheit) :   Wie entwickeln sich die Wälder im Wallis?  In Tieflagen: Vegetationsgürtel verschieben sich nach oben ... Insekten und Pathogene werden grossflächig „zuschlagen“. Wie schnell stellen sich Gleichgewichtszustände wieder ein? Extremes Szenario  (Sommer 2003 wird zum Durchschnitt) :   In Tieflagen: CHAOS?  Neue  Gleichgewichtszustände (Baumartenmischung, Baum-Schädling-Beziehungen)? Wie schnell stellen sich diese ein (Resistenz und Resilienz)? Engpässe in der Waldentwicklung (z.B. Verjüngung)? In Hochlagen: In Hochlagen: Steppe? Alternative Baumarten?  Eiche Föhre (Umbau waldbaulich beschleunigen)
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Vielen Dank auch an:
Skala Zelle:   Trockenheit & Zellwachstum,  Bisse Lens ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],(Eilmann et al.: in prep.) ,[object Object]
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Skala Einzelbaum:   Bewässerungsexperiment (Leitung: Landolt, Dobbertin, Bleuler, Rigling)
Scots pine
Skala Einzelbaum:   Baumphysiologie im Sommer 2003 (Zweifel et al.: submitted) ,[object Object],trockener Tag im Juli 2003 extrem heisser & tockener Tag im August 2003 Tagesverlauf der Stomataöffnung   Vertrocknen der Blätter - Blattabwurf
[object Object],Skala Einzelbaum:   Bewässerung und Wachstumsdauer  (Eilmann et al.: in prep.) ,[object Object],[object Object]

Weitere ähnliche Inhalte

Andere mochten auch (7)

SugarCRM Lotus Notes Plug-In
SugarCRM Lotus Notes Plug-InSugarCRM Lotus Notes Plug-In
SugarCRM Lotus Notes Plug-In
 
Glochamore Dieback1.0
Glochamore Dieback1.0Glochamore Dieback1.0
Glochamore Dieback1.0
 
Microsoft Capability Document
Microsoft Capability DocumentMicrosoft Capability Document
Microsoft Capability Document
 
8_Allen Cd Jornadas Cambio Global 09
8_Allen Cd Jornadas Cambio Global 098_Allen Cd Jornadas Cambio Global 09
8_Allen Cd Jornadas Cambio Global 09
 
Jor cord int_nov2012_03_c_bollullos_rest_post_incendio
Jor cord int_nov2012_03_c_bollullos_rest_post_incendioJor cord int_nov2012_03_c_bollullos_rest_post_incendio
Jor cord int_nov2012_03_c_bollullos_rest_post_incendio
 
6_Baron J Jornadas Cambio Global 09
6_Baron J Jornadas Cambio Global 096_Baron J Jornadas Cambio Global 09
6_Baron J Jornadas Cambio Global 09
 
Dcmachine
DcmachineDcmachine
Dcmachine
 

Mehr von Observatorio de Cambio Global Sierra Nevada

Mehr von Observatorio de Cambio Global Sierra Nevada (20)

Jor cord int_nov2012_04_m_galiana_trucha
Jor cord int_nov2012_04_m_galiana_truchaJor cord int_nov2012_04_m_galiana_trucha
Jor cord int_nov2012_04_m_galiana_trucha
 
Jor cord int_nov2012_actividad_grupal_dafo
Jor cord int_nov2012_actividad_grupal_dafoJor cord int_nov2012_actividad_grupal_dafo
Jor cord int_nov2012_actividad_grupal_dafo
 
Jor cord int nov2012 16_aj_perez_luque_savia
Jor cord int nov2012 16_aj_perez_luque_saviaJor cord int nov2012 16_aj_perez_luque_savia
Jor cord int nov2012 16_aj_perez_luque_savia
 
Jor cord int_nov2012_11_jm_barea_fauna
Jor cord int_nov2012_11_jm_barea_faunaJor cord int_nov2012_11_jm_barea_fauna
Jor cord int_nov2012_11_jm_barea_fauna
 
Jor cord int_nov2012_10_mr_lopez_tendencias_flora
Jor cord int_nov2012_10_mr_lopez_tendencias_floraJor cord int_nov2012_10_mr_lopez_tendencias_flora
Jor cord int_nov2012_10_mr_lopez_tendencias_flora
 
Jor cord int_nov2012_09_cp_sanchez_enebral_borreguiles_gloria
Jor cord int_nov2012_09_cp_sanchez_enebral_borreguiles_gloriaJor cord int_nov2012_09_cp_sanchez_enebral_borreguiles_gloria
Jor cord int_nov2012_09_cp_sanchez_enebral_borreguiles_gloria
 
Jor cord int_nov2012_08_jm_munoz_comunidades_vegetales
Jor cord int_nov2012_08_jm_munoz_comunidades_vegetalesJor cord int_nov2012_08_jm_munoz_comunidades_vegetales
Jor cord int_nov2012_08_jm_munoz_comunidades_vegetales
 
Jor cord int_nov2012_07_jm_munoz_fenologia
Jor cord int_nov2012_07_jm_munoz_fenologiaJor cord int_nov2012_07_jm_munoz_fenologia
Jor cord int_nov2012_07_jm_munoz_fenologia
 
Jor cord int_nov2012_06_jm_munoz_enebral
Jor cord int_nov2012_06_jm_munoz_enebralJor cord int_nov2012_06_jm_munoz_enebral
Jor cord int_nov2012_06_jm_munoz_enebral
 
Jor cord int_nov2012_05_mc_fajardo_ecosistemas_fluviales
Jor cord int_nov2012_05_mc_fajardo_ecosistemas_fluvialesJor cord int_nov2012_05_mc_fajardo_ecosistemas_fluviales
Jor cord int_nov2012_05_mc_fajardo_ecosistemas_fluviales
 
Jor cord int_nov2012_13_p_serrano_flujos
Jor cord int_nov2012_13_p_serrano_flujosJor cord int_nov2012_13_p_serrano_flujos
Jor cord int_nov2012_13_p_serrano_flujos
 
Jor cord int_nov2012_02_jm_munoz_contaminacion
Jor cord int_nov2012_02_jm_munoz_contaminacionJor cord int_nov2012_02_jm_munoz_contaminacion
Jor cord int_nov2012_02_jm_munoz_contaminacion
 
Jor cord int_nov2012_01_j_algarra_criosfera
Jor cord int_nov2012_01_j_algarra_criosferaJor cord int_nov2012_01_j_algarra_criosfera
Jor cord int_nov2012_01_j_algarra_criosfera
 
Jor cord int_nov2012_12_c_bollullos_procesionaria
Jor cord int_nov2012_12_c_bollullos_procesionariaJor cord int_nov2012_12_c_bollullos_procesionaria
Jor cord int_nov2012_12_c_bollullos_procesionaria
 
Perez Luque Herramientas Colaborativas Obs Sn Aeet Oct 2009l
Perez Luque Herramientas Colaborativas Obs Sn Aeet Oct 2009lPerez Luque Herramientas Colaborativas Obs Sn Aeet Oct 2009l
Perez Luque Herramientas Colaborativas Obs Sn Aeet Oct 2009l
 
17_Diaz Delgado R Jornadas Cambio Global 09
17_Diaz Delgado R Jornadas Cambio Global 0917_Diaz Delgado R Jornadas Cambio Global 09
17_Diaz Delgado R Jornadas Cambio Global 09
 
14_Camarero Galindo L Jornadas Cambio Global 09
14_Camarero Galindo L Jornadas Cambio Global 0914_Camarero Galindo L Jornadas Cambio Global 09
14_Camarero Galindo L Jornadas Cambio Global 09
 
13_Anis Montes M Jornadas Cambio Global 09
13_Anis Montes M Jornadas Cambio Global 0913_Anis Montes M Jornadas Cambio Global 09
13_Anis Montes M Jornadas Cambio Global 09
 
12_Zamora RodríGuez R Jornadas Cambio Global 09
12_Zamora RodríGuez R Jornadas Cambio Global 0912_Zamora RodríGuez R Jornadas Cambio Global 09
12_Zamora RodríGuez R Jornadas Cambio Global 09
 
11_Sanchez Gutierrez Fj Jornadas Cambio Global 09
11_Sanchez Gutierrez Fj Jornadas Cambio Global 0911_Sanchez Gutierrez Fj Jornadas Cambio Global 09
11_Sanchez Gutierrez Fj Jornadas Cambio Global 09
 

Drought Alps

  • 1.
  • 2. Two contrasting tree species meet in the Valais (nach Meusel et al. 1965) Scots pine - sub-boreal Valais Sierra Nevada Alps Pubescent oak - sub-mediterranean
  • 3. The functions of the pine forests Biotope Scenic beauty Protection
  • 4. Scots pine decline since mid 20 th century - pronounced since 1990 ties LWF-Monitoring plot Visp 2004
  • 5. Scots pine dies but pubescent oak spreads Region of Visp 2004
  • 6. Pine decline in inner-Alpine regions (Hydrologischer Atlas der Schweiz 2001, Bundesamt für Landestopographie) Valais Aosta Susa Chur Innsbruck Vinschgau Vienna Basin Styria Valais Aosta Susa Chur Innsbruck Vinschgau Vienna Basin Styria Annual precipitation (Hydrologischer Atlas der Schweiz 2001, Bundesamt für Landestopographie) Zürich 1123 mm Gr St Bernard 2026 mm Aigle 802 mm Visp 553 mm Sevilla 807 mm
  • 7.
  • 8.
  • 9.
  • 10.
  • 11.
  • 12.
  • 13. Factors of pine decline Vitality time (Manion 1981, adapted) inciting predisposing contributing factors Stand competition Mistletoe infection General drought Insects shoot feeding e.g. Tomicus spec. Tree ageing Insects larval feeding e.g. various pine insects Pathogens e.g. needle and shoot deseases Nematodes Mistletoe infection Drought periods e.g. 1976, 1990, 1996, 1998, 2003 Insects larval feeding e.g. Phaenops cyanea Ips acuminatus Pathogens e.g. blue stain
  • 14.
  • 15.
  • 16.
  • 17. Moderates Szenario (leichte Zunahme von Wärme & Trockenheit) : Wie entwickeln sich die Wälder im Wallis? In Tieflagen: Vegetationsgürtel verschieben sich nach oben ... Insekten und Pathogene werden grossflächig „zuschlagen“. Wie schnell stellen sich Gleichgewichtszustände wieder ein? Extremes Szenario (Sommer 2003 wird zum Durchschnitt) : In Tieflagen: CHAOS? Neue Gleichgewichtszustände (Baumartenmischung, Baum-Schädling-Beziehungen)? Wie schnell stellen sich diese ein (Resistenz und Resilienz)? Engpässe in der Waldentwicklung (z.B. Verjüngung)? In Hochlagen: In Hochlagen: Steppe? Alternative Baumarten? Eiche Föhre (Umbau waldbaulich beschleunigen)
  • 18.
  • 19.
  • 20.
  • 22.
  • 23.