• Energy Research

AbstractForest models are instrumental for understanding and projecting the impact of climate change on forests. A considerable number of forest models have been developed in the last decades. However, few systematic and comprehensive model comparisons have been performed in Europe that combine an evaluation of modelled carbon and water fluxes and forest structure. We evaluate 13 widely used, state‐of‐the‐art, stand‐scale forest models against field measurements of forest structure and eddy‐covariance data of carbon and water fluxes over multiple decades across an environmental gradient at nine typical European forest stands. We test the models' performance in three dimensions:accuracy of local predictions(agreement of modelled and observed annual data),realism of environmental responses(agreement of modelled and observed responses of daily gross primary productivity to temperature, radiation and vapour pressure deficit) andgeneral applicability(proportion of European tree species covered). We find that multiple models are available that excel according to our three dimensions of model performance. For the accuracy of local predictions, variables related to forest structure have lower random and systematic errors than annual carbon and water flux variables. Moreover, the multi‐model ensemble mean provided overall more realistic daily productivity responses to environmental drivers across all sites than any single individual model. The general applicability of the models is high, as almost all models are currently able to cover Europe's common tree species. We show that forest models complement each other in their response to environmental drivers and that there are several cases in which individual models outperform the model ensemble. Our framework provides a first step to capturing essential differences between forest models that go beyond the most commonly used accuracy of predictions. Overall, this study provides a point of reference for future model work aimed at predicting climate impacts and supporting climate mitigation and adaptation measures in forests.

AbstractClimate extremes are on the rise. Impacts of extreme climate and weather events on ecosystem services and ultimately human well‐being can be partially attenuated by the organismic, structural, and functional diversity of the affected land surface. However, the ongoing transformation of terrestrial ecosystems through intensified exploitation and management may put this buffering capacity at risk. Here, we summarize the evidence that reductions in biodiversity can destabilize the functioning of ecosystems facing climate extremes. We then explore if impaired ecosystem functioning could, in turn, exacerbate climate extremes. We argue that only a comprehensive approach, incorporating both ecological and hydrometeorological perspectives, enables us to understand and predict the entire feedback system between altered biodiversity and climate extremes. This ambition, however, requires a reformulation of current research priorities to emphasize the bidirectional effects that link ecology and atmospheric processes.

Mit vielfältigen Initiativen haben die Leute ihre Städte begrünt. Sie freuen sich an Gemeinschaftsgärten und essen vor allem, was in der Region gut wächst. Umweltschädliche Monokulturen und die Massentierhaltung sind abgeschafft. Die Böden erholen sich. – Projekt Zukunftsbilder: Wissenschaftler:innen stellen auf Basis aktueller Forschungsergebnisse und Studien dar, wie eine nachhaltige Welt aussehen könnte. Dieser Text beschreibt eine von über 40 Facetten des Lebens und Wirtschaftens in einem von vier Zukunftsbildern. Weitere Texte finden sich in der Zenodo-Community des Projekts ‘Zukunftsbilder’. Neben einem Weiter-so-Bild (Titel: „Langsam“) werden drei verschiedene positive Zukünfte geschildert (Titel: „Groß“, „Fokussiert“ und „Graswurzel“), die soziale Ziele erreichen und planetare Grenzen (zum Beispiel die Pariser Klimaziele oder Biodiversitätsziele) einhalten. Unsere Texte sind keine formellen wissenschaftlichen Zukunftsszenarien, sondern Beschreibungen von möglichen Zukünften. Sie wurden gemeinsam von Wissenschaftler:innen und Menschen aus sozialen Bewegungen erarbeitet und von Wissenschaftler:innen begutachtet. Die Texte stellen die Sichtweise der Autor:innen dar und sind nicht innerhalb aller beteiligten Organisationen abgestimmt. Das Projekt dient dazu, eine neue, konstruktive Diskussion um unsere Zukunft mit möglichst vielen Menschen anzuregen. Mehr Informationen unter www.zukunftsbilder.net. Bitte die aktuellste Version beachten!

Wissenschaftler:innen beschreiben auf Basis aktueller Forschungsergebnisse und Studien, wie eine nachhaltige Welt aussehen könnte. Dies ist keine Vorhersage oder Modellierung, sondern es sind Beschreibungen dieser Welt von Menschen, die sich intensiv mit Lösungsmöglichkeiten beschäftigen. Neben einem Weiter-so-Bild (Titel: „Langsam“) werden daher drei verschiedene Zukünfte geschildert (Titel: „Groß“, „Fokussiert“ und „Graswurzel“). Diese benennen auch Beispiele der Maßnahmen mit denen soziale Ziele erreicht und planetare Grenzen (zum Beispiel Pariser Klimaziele oder Biodiversitätsziele) eingehalten werden können. Die hier bereitgestellten Texte wurden von unabhängigen Wissenschaftler:innen geprüft (wissenschaftliches Review). Nach einer journalistischen Bearbeitung sollen sie auch einem nichtwissenschaftlichen Publikum zugänglich gemacht werden. Diese Datei dokumentiert nur eine (von über 40) perspektivischen und thematischen Facetten in einem (von vier) Zukunftsbilderrahmen. Andere Texte finden sich in der community ‘Zukunftsbilder’.

2040 reisen, pendeln und bewegen wir uns anders als noch vor 20 Jahren. Es gibt weniger Autos und sie sind elektrisch, wir benutzen den (teilweise fahrerlosen) ÖPNV, Sharing-Angebote und das Rad oder gehen zu Fuß. Wir fliegen viel seltener und fahren mehr Bahn. – Projekt Zukunftsbilder: Wissenschaftler:innen stellen auf Basis aktueller Forschungsergebnisse und Studien dar, wie eine nachhaltige Welt aussehen könnte. Dieser Text beschreibt eine von über 40 Facetten des Lebens und Wirtschaftens in einem von vier Zukunftsbildern. Weitere Texte finden sich in der Zenodo-Community des Projekts ‘Zukunftsbilder’. Neben einem Weiter-so-Bild (Titel: „Langsam“) werden drei verschiedene positive Zukünfte geschildert (Titel: „Groß“, „Fokussiert“ und „Graswurzel“), die soziale Ziele erreichen und planetare Grenzen (zum Beispiel die Pariser Klimaziele oder Biodiversitätsziele) einhalten. Unsere Texte sind keine formellen wissenschaftlichen Zukunftsszenarien, sondern Beschreibungen von möglichen Zukünften. Sie wurden gemeinsam von Wissenschaftler:innen und Menschen aus sozialen Bewegungen erarbeitet und von Wissenschaftler:innen begutachtet. Die Texte stellen die Sichtweise der Autor:innen dar und sind nicht innerhalb aller beteiligten Organisationen abgestimmt. Das Projekt dient dazu, eine neue, konstruktive Diskussion um unsere Zukunft mit möglichst vielen Menschen anzuregen. Mehr Informationen unter www.zukunftsbilder.net.

Autos nehmen 2040 nicht mehr so viel Platz ein. Wir nutzen die Öffis, radeln oder streifen zu Fuß durch die Stadt. Im ländlichen Raum fahren Elektro-Kleinbusse die Leute bis zum Bahnhof. Mobile Dorfläden ermöglichen den Einkauf vor Ort. – Projekt Zukunftsbilder: Wissenschaftler:innen stellen auf Basis aktueller Forschungsergebnisse und Studien dar, wie eine nachhaltige Welt aussehen könnte. Dieser Text beschreibt eine von über 40 Facetten des Lebens und Wirtschaftens in einem von vier Zukunftsbildern. Weitere Texte finden sich in der Zenodo-Community des Projekts ‘Zukunftsbilder’. Neben einem Weiter-so-Bild (Titel: „Langsam“) werden drei verschiedene positive Zukünfte geschildert (Titel: „Groß“, „Fokussiert“ und „Graswurzel“), die soziale Ziele erreichen und planetare Grenzen (zum Beispiel die Pariser Klimaziele oder Biodiversitätsziele) einhalten. Unsere Texte sind keine formellen wissenschaftlichen Zukunftsszenarien, sondern Beschreibungen von möglichen Zukünften. Sie wurden gemeinsam von Wissenschaftler:innen und Menschen aus sozialen Bewegungen erarbeitet und von Wissenschaftler:innen begutachtet. Die Texte stellen die Sichtweise der Autor:innen dar und sind nicht innerhalb aller beteiligten Organisationen abgestimmt. Das Projekt dient dazu, eine neue, konstruktive Diskussion um unsere Zukunft mit möglichst vielen Menschen anzuregen. Mehr Informationen unter www.zukunftsbilder.net. Bitte die aktuellste Version beachten!