i-Tree und die Ökosystemleistungen
i-Tree Philosophie
Grundsätze und Entstehung
i-Tree entstand in den 1990er Jahren als Urban Forest Effects Model (UFORE) des USDA Forest Service in Syracuse (NY) und entwickelte sich im Rahmen einer öffentlich-privaten Partnerschaft unter der Leitung von Dr. David Nowak bis 2006 zum i-Tree-Computerprogramm. "Diese Tools wurden entwickelt, um die Urban Forest Ressourcen zu bewerten, Risiken im Zusammenhang mit dem Urban Forest zu verstehen und nachhaltige Managementpläne zur Verbesserung der Umweltqualität und der menschlichen Gesundheit zu entwickeln.
Das Software-Programm (2006) ermöglicht peer-reviewed die quantitative Berechnung und Darstellung von Ökosystemleistungen von Bäumen. Das Programm wurde vom USDA Forest Service in Syracuse (NY) unter der Leitung von Dr. David Nowak entwickelt. Mehrere weitere Institutionen (https://www.itreetools.org/) unterstützten die Entwicklung und Etablierung. Für die Berechnungen werden Basisdaten von qualitativen und quantitativen Baumaufnahmen sowie von Klima und Bevölkerungsdichte aus den jeweiligen Ländern und Regionen verwendet. Dies gewährleistet lokale und individuelle Berechnungen und sektorielle Lösungsansätze. Mittels definierter und ausgewählter Parameter können die Ökosystemleistungen der Bäume beziffert und monetär umgerechnet werden.
Ökosystemleistungen
Der Begriff der Ökosystemleistungen fand durch das Millenium Ecosystem Assessment (2005) Einzug in die wissenschaftlichen und politischen Diskussionen und wird definiert als «Beiträge von Ökosystemen zum menschlichen Wohlergehen. Das heisst Leistungen und Güter, die dem Menschen einen direkten oder indirekten wirtschaftlichen, materiellen, gesundheitlichen oder psychischen Nutzen bringen (TEEB DE 2015 und 2016). Insgesamt sind mehr als 80 Ökosystemleistungen beschrieben. Gesunde Ökosysteme bieten viele Ökosystemleistungen, welche das Potential haben das lokale Mikroklima zu regulieren und damit unmittelbar den Urban Heat Island Effects entgegen zu wirken. Sie verbessern den städtischen Lebensraum für die Bewohner als auch die lokalen Mikroklimabedingungen für die städtischen Grünräume. Im Kontext des Klimawandels und der städtebaulichen Nachverdichtung sind in Städten vor allem die Baumleistungen im Zusammenhang mit der Filterung von Luftschadstoffen und Verbesserung der Luftqualität, Verdunstung sowie Schatten und die damit einhergehenden Temperaturreduktionen oder die Kohlenstoffspeicherung relevant. Die Reduktion des Oberflächenabflusses bei zunehmenden Starkniederschlagsereignissen durch die Erhöhung durchlässiger Oberflächen, die Speicherung von Abflüssen oder auch die Erhöhung der Wasserfiltrations- und -infiltrationsraten (Begrenzung der Verschmutzung von Grundwasser, Bächen und Flüssen) sind auch für das zukünftige Regenwasser-Management von grosser Bedeutung
i-Tree beinhaltet mehrere Tools. So können in den USA weitere i-Tree Instrumente, wie i-Tree Species, i-Tree Hydro oder i-Tree Surface verwendet werden. Eine Übersicht ist in Abbildung 1 zu finden. In diesem Projekt wird mit dem Desktop Programm i-Tree Eco gearbeitet. I-Tree Eco ist das Tool, welches international verfügbar ist.
Arbeitsdokumente
Manuals
Das in diesem Projekt erstellte Dokument «i-Tree Eco Benutzer- und Feldhandbuch» liegt in Englischer Sprache vor. Die Phasen IIIA und IIIB wurden ins Französische und Deutsche übersetzt. Es liegen somit eine Englisch – Deutsch und eine Englisch – Französisch Fassung dieser zusammengefügten Handbücher vor.
Der Feldleitfaden (Cheat Sheet)
Der Feldleitfaden, im Englischen und Original – Cheat Sheet- ist ein wichtiges Werkzeug für die i-Tree Eco Felddatenerfassungskomponente. In diesem Kapitel wird auf den Aufbau, die Struktur und die Verwendung eingegangen.
Ein gründliches Verständnis der Anforderungen von i-Tree Eco an die Felddatenerfassung ist unerlässlich, um genaue Messungen vornehmen zu können, die eine zuverlässige Datenausgabe aus dem Programm gewährleisten. Während einige der Messungen wie Brusthöhendurchmesser (BHD) oder die Gesamthöhe des Baumes Teil der meisten Bauminventuren sind, sind andere wichtige Messungen wie das prozentuale Absterben oder das prozentuale Fehlen der Krone relativ neu für die Baumpflegenden oder die Verantwortlichen von städtischen Bäumen und Wälder. Die Notwendigkeit der Messgenauigkeit erstreckt sich auch auf zusätzliche Messanforderungen, wie beispielsweise die Lichtexposition der Krone. Diese Parameter sollten immer von zwei Personen aufgenommen werden. So können etwaige Differenzen diskutiert und gemittelt werden. Der Feldleitfaden soll als Spickzettel genau für diese Situationen verwendet werden können. Die Teams im Feld können bei Unsicherheiten auf ein übersichtliches und prägnantes Hilfsmittel zurückgreifen.
Für die Erstellung wurden in Zusammenarbeit mit dem i-Tree Team USA umfangreiche Arbeiten durchgeführt. Es erforderte:
- umfangreiche Überarbeitungen der bestehenden Abbildungen im Manual zur Verbesserung der Übersichtlichkeit;
- Neue Zeichnungen der Abbildung des Mehrstammes zum besseren Verständnis der Position der Markscheide;
- Erstellung eines Farbcodes, um die Beziehung zwischen der Messkategorie und der erbrachten Ökosystemleistung zu verdeutlichen:
- braun für holzbasierte Messungen = Kohlenstoffspeicherung und -bindung,
- grün für die Blattoberfläche = Verringerung der Luftverschmutzung und vermiedener Abfluss
- rot für Gebäude = Energieeinsparungen und Verringerung des städtischen Wärmeinseleffekts.
Das englische Originaldokument wurde in die offizielle internationale Schulungsstrategie des i-Tree-Teams USA aufgenommen. Für das Schweizer i-Tree Projekt wurde das Dokument ins Französische und Deutsche übersetzt und in die Schulung der Feldversuche bei den Partnern integriert. Als Ergebnis von Projektpräsentationen auf Konferenzen wurden sowohl die französische als auch die englische Version an mehrere internationale Gemeinschaften verteilt.
Durch die Mitgliedschaft von Arbor Aegis im i-Tree-Team USA kann der Feldleitfaden bei Bedarf weiter aktualisiert werden. Dies auf Basis von kommenden i-Tree Eco-Versionen, die die Protokolle für die Datenerfassung im Feld überarbeiten. Zusätzlich zur künftigen Unterstützung des i-Tree-Projekts werden alle diese Aktualisierungen auf dieser Projektwebseite als wichtiges Hilfsmittel zur Verfügung gestellt.
Fact Sheets
I-Tree Eco bietet Mess- und Erhebungsprotokolle für Vollinventuren (Kalkulation pro Einzelbaum) und Stichprobeninventuren (Auswahl repräsentativer Individuen und Schätzung der Grundgesamtheit mit Standarderror). Es existieren flexible Optionen zur Datenerfassung (mit mobilem Datenerfassungssystem für Smartphones/Tablets oder traditionellen Papierbögen, automatisierte Verarbeitung). Von Fachleuten und Wissenschaft geprüfte Gleichungen quantifizieren die Eingabedaten und generieren automatisch berechnete Schätzwerte des ökologischen und wirtschaftlichen Nutzens. In Berichten und Analysen sowie weitere Analyseoptionen per Baum, Baumart oder Stratum (Ausgabe als Excel- oder PDF-Tabellen) können diese Ergebnisse abgerufen werden.
Seitens i-Tree Eco werden die Daten als technische Berichte mit Datenreihen zur Verfügung gestellt. Diese Daten sind für Spezialistinnen und Spezialisten gedacht. Die Aufbereitung und kommunikative Weiterverarbeitung dieser Ergebnisse ist dann Sache der zuständigen Fachleute. Entscheidend für diese Vulgarisierung ist die genaue Kenntnis der ökologischen Zusammenhänge einerseits sowie der anvisierten Zielgruppen andererseits.
Um künftigen Anwenderinnen und Anwendern von i-Tree Eco entsprechend zu unterstützen, wurden insgesamt fünf Faktenblätter ausgearbeitet:
Kreative Strategien für die Nutzung von i-Tree Eco Daten in der Schweiz
Die vielen Verwendungsmöglichkeiten der Eco-Daten sind für die Benutzer nicht ohne weiteres ersichtlich. Das Dokument „Kreative Strategien für die Nutzung von i-Tree Eco Daten in der Schweiz» soll hierbei eine Möglichkeit bieten den Brainstorming-Prozess mit einer Verbindung zum Label von Grünstadt Schweiz / Villevert Suisse und mit Beispielen für eine Reihe von verschiedenen Bewirtschaftungskategorien zu beginnen, in denen ein Potenzial besteht. Durch den kreativen Einsatz des Strata-Features und des Forecast-Tools kann die Anwendbarkeit der Daten auf viele verschiedene Situationen stark erweitert werden,
Ein i-Tree Eco Projekt kann problemlos für einen einzelnen Baum bis hin zu einem ganzen Urban Forest erstellt werden. Welches Problem auch immer angesprochen werden muss, ein i-Tree Eco Projekt kann formuliert und durchgeführt werden, um die Diskussion mit wissenschaftlich dokumentierten Daten zu bereichern.