BiodivERsA Scenarios for a sustainable future forest green infrastructure

Prosjektet GreenFutureForest har økt vår forståelse av hvordan den globale sosioøkonomien, som inkluderer global tømmerhandel, skalerer ned til tømmeretterspørsel på nasjonalt nivå, som deretter påvirker forvaltningen og utholdenheten av skogsarter i den grønne infrastrukturen. Vi studerte denne interaksjonskjeden de neste 100 årene ved å bruke scenariosimuleringer. Scenariene førte til ulik etterspørsel av tømmer på nasjonalt nivå, og fastslått den forskjellige planleggingen av grønn infrastruktur i det kontinentale Tyskland og Nord-Sverige. En stor forskjell er det større flatehogstarealet i Sverige, som kan være nødvendig for å imøtekomme den globale etterspørselen for tømmer og vil gi størst økonomiske inntekter til store grunneiere. Under usikkerhetsmomenter som fremtidige klimaendringer pålegger, kan det imidlertid være økonomisk fordelaktig for små skogeiere å ta i bruk multifunksjonelt skogbruk eller skogbruk med lukket hogst (vanlig i Tyskland; f.eks. 'continuous cover forestry'), som tjener som en naturlig forsikring. Vi viser videre at det vil være et bredt spekter av responser blant skogsfuglearter på de forskjellige forvaltningsscenariene som er simulert for Tyskland, hvor noen arter til og med øker under intensivt skogbruk. For Sverige viser vi at økende areal av flatehogstskogbruk vil redusere forekomsten av vedlevende sopper som er spesialisert på habitategenskaper som hør til gammelskog, for eksempel store stokker i gammelskog. Vi avslørte at denne nedgangen skyldes en kombinasjon av synkende lokal koloniseringshastighet og økende utryddelseshastighet med økende artsspesialisering. Spesialiserte arter lykkes derfor ikke med å kolonisere skogbestand før de blir hogd, noe som fører til at artene blir sjeldne i skoglandskap dominert av bestandsskogsbruk. Denne forståelsen av de underliggende mekanismene som forklarer artenes anslåtte fremtidige nedgang var mulig fordi vi utførte artsframskrivninger ved hjelp av dynamiske modeller for kolonisering og (påfølgende) utryddelse fra skogbestand mellom tidstrinn. Fram til nå har framskrivninger typisk blitt utført ved bruk av statiske modeller for artsforekomst. Slike modeller er aktuelle for fugler som er i likevekt med landskapsstruktur, og vi utviklet også en standardprotokoll for å beskrive slike modeller. Vi viser imidlertid at det ikke kan antas likevekt for sessile arter, som vedlevende sopper. Til slutt evaluerte vi nytten av opportunistisk innsamlede folkeforskningsdata (Citizen Science Data, CSD) mot systematisk innsamlede forskningsdata som grunnlag for å svare på spørsmål innen økologi og bevaringsbiologi. Vi konkluderer med at CSD faktisk kan være nyttig, og funnet at modeller for sjeldne arter basert på CSD kan til og med være bedre enn modeller basert på data fra systematiske overvåkningsstudier.

Our work provides a template for connecting the chain of global socio-economic scenarios with national-, regional- and landscape-scale provisioning of timber demand that affect forestry and conservation, in turn affecting species occurrences and spatially explicit metapopulation dynamics the coming 100 year. Our evaluation of Citizen Science Data against systematic research data strengthens the basis for starting to make more use of the very large amounts of CSD. We demonstrate the use of more mechanistic, dynamic colonization-extinction models for conducting projections for sessile species, instead of static species occurrence models that typically assume equilibrium. Finally, we show that forest owners may benefit economically from adopting multifunctional or continuous cover forestry instead of clearcutting monoculture forestry, as natural insurance against uncertainties imposed by climate change. This will also increase the delivery of non-woody ecosystem services and biodiversity.

Wood production is a pivotal provisioning ecosystem service of major economic importance, yet inappropriate forest utilization is a key reason for species declines across Europe. It is essential to rethink current forestry to secure a high future timber yield and viable (meta)populations of forest-dwelling species, both of which are major aspects of the green infrastructure (GI). In this context, we use an integrated modelling approach by combining forest growth, occupancy and (meta)population models to address the following eight research aims: 1) We estimate the global demand for wood and the potential for regional wood supply in central European and boreal forests during the coming 100 years. 2) We simulate landscape-scale forestry and conservation scenarios that are profitable and allow long-term persistence of species. 3) We review major uncertainties related to climate change and potential adaptive responses in forestry. 4) We test for effects of forest structure, spatial connectivity and climate variables on the (meta)population dynamics and occurrence of ecologically different sessile and mobile species, and 5) develop models for the large-scale distribution and landscape-scale (meta)population dynamics of focal species combining systematic research data and Citizen Science Data. 6) We test for differences in projected (meta)population sizes in the GI among the scenarios. 7) We implement (meta)population models in two widely used forestry planning tools (Heureka, SILVA). 8) We jointly design the scenarios, interpret the results, disseminate conclusions, and facilitate the use of the forestry planning tools together with the participating stakeholders. This project will increase our understanding of how current and future forestry practice will affect the viability of focal (meta)populations in the GI. We integrate methods in forestry, ecology and biology together in a holistic landscape-level approach to better understand and manage forested landscapes.