Bulletin of Forestry Science / Volume 2 / Issue 1 / Pages 35-45
previous article | next article

The role of afforestation in mitigating climate change

Borbála Gálos, Csaba Mátyás & Daniela Jacob

Correspondence

Correspondence: Gálos Borbála

Postal address: H-9400 Sopron, Bajcsy-Zsilinszky u. 4.

e-mail: bgalos[at]emk.nyme.hu

Abstract

For the 21st century warming and drying of summers in Hungary are projected to be more extreme than the hemispheric average. Climate change impact studies in the region show that recurrent droughts cause growth decline and mortality of zonal forests at their lower (xeric) limit of distribution. Forests affect the climate through their influence on surface energy fluxes and on water cycle that alter the climate change signal. Biogeophysical feedbacks of forest cover changes on the climate have been investigated for two forest cover scenarios in the 21st century, using the regional climate model REMO. For 2021-2025 the model has been driven by the potential afforestation concept (Járó and Führer 2005) assuming 7% increase of forest cover in country mean. In the same time period as well as at the end of the 21st century (2071-2100), effects of maximal afforestation (forests over all vegetated area) have been studied.
The potential afforestation has no significant influence on the climate of Hungary. For the maximal afforestation case study (2071-2100), the expected tendency of drying may be mitigated. The largest increase of precipitation has been projected to the northeastern region, where 50% of the climate change signal can be compensated, if there is enough available water in the soil. Regarding to surface temperature, the evaporative cooling effect of forests seems to dominate.
Analysing the results it has to be taken into account that in the simulations forest cover change was performed on a limited area, and the effects appear partly in adjacent regions. Also, because of the uncertainty of certain temperate forest cover parameters, results of future field measurements are needed to improve model precision, especially at higher spatial resolution.

Keywords: climate change, drought, climatic effects of forest cover change

  • Bartholy, J.; Pongrácz, R. and Gelybó, Gy. 2007: Regional climate change expected in Hungary for 2071-2100. Applied Ecology and Environmental Research, 5: 1-17.
  • Bartholy J.; Bozó L. és Haszpra L. (szerk.) 2011: Klímaváltozás – 2011. Klímaszcenáriók a Kárpát-medence térségére. Magyar Tudományos Akadémia és az Eötvös Loránd Tudományegyetem Meteorológiai Tanszéke, Budapest, 281.
  • Berki, I.; Rasztovits, E.; Móricz, N. and Mátyás, Cs. 2009: Determination of the drought tolerance limit of beech forests and forecasting their future distribution in Hungary. Cereal Research Communations, 37: 613-616.
  • Bonan, G.B. 2004: Biogeophysical feedbacks between land cover and climate. Ecosystems and Land Use Change. Geophysical Monograph Series, 153: 61-72. DOI: 10.1029/153GM06
  • Bonan, G.B. 2008: Forests and climate change: forcings, feedbacks, and the climate benefits of forests. Science 320, 1444–1449. DOI: 10.1126/science.1155121
  • Czúcz, B.; Gálhidy, L. and Mátyás, Cs. 2010: Limiting climating factors and potential future distribution of beech (Fagus sylvatica L.) and sessile oak (Quercus petraea (Mattuschka) Liebl.) forests near their low altitude - xeric limit in Central Europe. Annales of Forest Science, 68: 99-108.
  • Csóka Gy., Koltay A., Hirka A. és Janik G. 2007: Az aszályosság hatása kocsánytalan tölgyeseink és bükköseink egészségi állapotára. 229-239. In: Mátyás Cs. és Vig P. (szerk.): Erdő és klíma V. NymE, Sopron.
  • Csóka Gy.; Koltay A.; Hirka A. és Janik G. 2009: Az aszályosság hatása kocsánytalan tölgyeseink egészségi állapotára. „Klíma-21” Füzetek 57: 64-73.
  • Drüszler Á.; Csirmaz K.; Vig P. és Mika J. 2009: A földhasználat változásainak hatása az éghajlatra és az időjárásra. Természet Világa, 140: 521-523.
  • Drüszler, Á.; Csirmaz, K.; Vig, P. és Mika, J. 2010: Effects of documented land use changes on temperature and humidity regime in Hungary. 394–418. In: Saikia, S.P. (szerk.): Climate Change. Dehra International Book Distributors
  • Führer E. és Járó Z. 1991: A feltételezett klímaváltozás várható hatása a magyarországi erdőállományokra és az erdőgazdálkodásra. Erdészeti Lapok, 136(3): 81-83. full text
  • Führer, E. és Járó, Z. 1992: Auswirkungen der Klimaänderung auf die Waldbestände Ungarns. Österreichische Forstzeitung, 9: 25-27.
  • Führer, E. 1998: Afforestation Potential on the Great Hungarian Plain. Hungarian Agricultural Research, 4: 4-8.
  • Führer E. és Járó Z. 2001: Az erdőtelepítésre számba jövő területek, azok ökológiai értékelése és fatermési potenciálja. A Magyar Tudományos Akadémia Agrártudományok Osztályának és Erdészeti Bizottságának rendezvénye, „Erdészeti Fórum 2001”. Erdészeti Tudományos Intézet Kiadványai, 16: 31-37.
  • Führer, E.; Rédei, K. and Csiha, I. 2003: The role of fast growing tree species in the afforestation programme of the Great Hungarian Plain (the Alföld). Afforestations in Europe experiences and prospects. Prace Instytut u Badawczego Lesnictwa. 93-100.
  • Führer E. 2008: Erdőgazdaság. 90-102. In: Harnos Zs.; Gaál M. és Hufnagel L. (szerk.): Klímaváltozásról mindenkinek. Budapesti Corvinus Egyetem, Kertészettudományi Kar, Matematikai és Informatikai Tanszék. Budapest.
  • Führer, E.; Mátyás, Cs.; Csóka, Gy.; Lakatos, F.; Bordács, S.; Nagy, L. és Rasztovits, E. 2010: Current status of European beech (Fagus sylvatica L.) genetic resources in Hungary. Communicationes Instituti Forestalis Bohemicae, 25: 152-163.
  • Führer, E.; Horváth, L.; Jagodics, A.; Machon, A. and Szabados, I. 2011a: Application of a new aridity index in Hungarian forestry practice. Időjárás, 115 (3): 205-216.
  • Führer E.; Marosi Gy.; Jagodics A. és Juhász I. 2011b: A klímaváltozás egy lehetséges hatása az erdőgazdálkodásban. Erdészettudományi Közlemények, 1 (1): 17-28. full text
  • Gálos B.; Lorenz, Ph. and Jacob D. 2007: Klímaváltozás – szélsőségesebbé válnak száraz nyaraink a 21. században? 57-67. In: Mátyás Cs. és Vig P. (szerk.): Erdő és klíma V. NymE, Sopron.
  • Gálos, B.; Mátyás, Cs. and Jacob, D. 2011: Regional characteristics of climate change altering effects of afforestation. Environmental Research Letters, 6 044010. DOI: 10.1088/1748-9326/6/4/044010
  • Hagemann, S.; Botzet, M.; Dümenil, L. and Machenhauer, B. 1999: Derivation of global GCM boundary conditions from 1 km land use satellite data. MPI-M, Report 289, Hamburg, Germany.
  • Hagemann, S. 2002: An improved land surface parameter dataset for global and regional climate models. MPI-M, Report 336, Hamburg, Germany.
  • Heck, P.; Lüthi, D.; Wernli, H. and Schär, Ch. 2001: Climate impacts of European-scale anthropogenic vegetation changes: A sensitivity study using a regional climate model. Journal of Geophysical Research, 106: 7817-7835. DOI: 10.1029/2000JD900673
  • Hogg, E.H.; Price, D.T. and Black, T.A. 2000: Postulated feedbacks of deciduous forest phenology on seasonal climate patterns in the Western Canadian interior. Journal of Climate, 13: 4229-4243. IPCC 2007. Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Working Group I Contribution to the Intergovernmental Panel on Climate Change Fourth Assessment Report. URL
  • Jacob, D. 2001: A note to the simulation of the annual and inter-annual variability of the water budget over the Baltic Sea drainage basin. Meteorology and Atmosphere Physics, 77: 61-73. DOI: 10.1007/s007030170017
  • Jacob, D. et al. 2001: A Comprehensive Model Inter-comparison Study Investigating the Water Budget during the BALTEX-PIDCAP Period. Meteorology and Atmospheric Physics, 77, 19-43. DOI: 10.1007/s007030170015
  • Járó Z. és Führer E. 2005: Az erdővagyon bővítése a mezőgazdaságilag gazdaságtalan nem hasznosított földterületek beerdősítésével. In: Molnár S. (szerk.): Erdő – fa hasznosítás Magyarországon. Sopron, 129-136.
  • Kleidon, A.; Fraedrich, K. and Low, C. 2007: Multiple steady-states in the terrestrial atmosphere-biosphere system: a result of a discrete vegetation classification? Biogeosciences, 4: 707-714. DOI: 10.5194/bg-4-707-2007
  • Mátyás, Cs. 2009: Ecological challenges of climate change in Europe’s continental, drought-threatened Southeast. 35-46. In: Groisman, P.Y. – Sergiy, V.I. (eds): Regional aspects of climate-terrestrialhydrologic interactions in non-boreal Eastern Europe, NATO Science Series, Springer Verlag.
  • Mátyás, Cs.; Fady, B. and Vendramin, G.G. 2009: Forests at the limit: evolutionary - genetic consequences of environmental changes at the receding (xeric) edge of distribution. Report from a researcher workshop. Acta Silvatica & Lignaria Hungarica, 5: 201-204. full text
  • Mátyás Cs.; Führer E.; Berki I.; Csóka Gy.; Drüszler Á.; Lakatos F.; Móricz N.; Rasztovits E.; Somogyi Z.; Veperdi G.; Vig P. és Gálos B. 2010: Erdők a szárazsági határon. „KLÍMA-21” Füzetek. 61: 84-97.
  • Mika J. 2007: Új eredmények és összevetések a klímaváltozás hazai sajátosságairól. 13-29. In: Mátyás Cs. és Vig P. (szerk.) Erdő és klíma V. NYME, Sopron.
  • Molnár M. és Lakatos F. 2007: A bükkpusztulás Zala megyében – klímaváltozás? 257-267. In: Mátyás Cs. és Vig P. (szerk.) Erdő és Klíma V. NYME, Sopron.
  • Oleson, K.W.; Bonan, G.B.; Levis, S. and Vertenstein, M. 2004: Effects of land use change on North American climate: impact of surface datasets and model biogeophysics. Climate Dynamics, 23: 117–132. DOI: 10.1007/s00382-004-0426-9
  • Rechid, D. and Jacob, D. 2006: Influence of monthly varying vegetation on the simulated climate in Europe. Meteorologische Zeitschrift, 15: 99-116. DOI: 10.1127/0941-2948/2006/0091
  • Rechid, D.; Raddatz, T.J. and Jacob, D. 2007: Parameterization of snow-free land surface albedo as a function of vegetation phenology based on MODIS data and applied in climate modelling. Theoretical and Applied Climatology, 95: 245-255. DOI: 10.1007/s00704-008-0003-y
  • Sánchez, E.; Gaertner, M.A.; Gallardo, C.; Padorno, E.; Arribas, A. and Castro, M. 2007: Impacts of a change in vegetation description on simulated European summer present-day and future climates. Climate Dynamics, 29: 319–332. DOI: 10.1007/s00382-007-0240-2
  • Szalai S. és Mika J. 2007: A klímaváltozás és időjárási anomáliák előrejelzése az erdőtakaró szempontjából fontos tényezőkre. 133-143. In: Mátyás Cs. és Vig P. (szerk.) Erdő és klíma V. NYME, Sopron.
  • Szépszó, G. 2008: Regional change of climate extremes in Hungary based on different regional climate models of the PRUDENCE project. Időjárás, 112: 265-283.
  • Vig P. 2007: Az inszoláció változásainak hatása erdeink vízháztartására. 351-360. In: Mátyás Cs. és Vig P. (szerk.) Erdő és klíma V. NYME, Sopron.
  • Open Acces

    For non-commercial purposes, let others distribute and copy the article, and include in a collective work, as long as they cite the author(s) and the journal, and provided they do not alter or modify the article.

    Cite this article as:

    Gálos, B., Mátyás, Cs. & Jacob, D. (2012): The role of afforestation in mitigating climate change. Bulletin of Forestry Science, 2(1): 35-45. (in Hungarian)

    Volume 2, Issue 1
    Pages: 35-45

    First published:
    3 September 2012

    Related content

    10

    More articles
    by this authors

    9

    Related content in the Bulletin of Forestry Science*

  • Borovics, A., Illés, G., Juhász, J., Móricz, N., Rasztovits, E., Nimmerfroh-Pletscher, B., Unghváry, F., Pintér, T., Pödör, Z. & Jereb, L. (2018): The necessity and steps of establishing a forestry climate centre. Bulletin of Forestry Science, 8(2): 5-8.
  • Somogyi, Z. (2018): Climate-change induced forest decline can further enhance climate change. Bulletin of Forestry Science, 8(1): 211-226.
  • Berki, I., Móricz, N., Rasztovits, E., Gulyás, K., Garamszegi, B., Horváth, A., Balázs, P. & Lakatos, B. (2018): Mortality and accelerating growth in sessile oak sites. Bulletin of Forestry Science, 8(1): 119-130.
  • Illés, G. (2018): Predicting the climate change induced yield potential changes of sessile oak stands. Bulletin of Forestry Science, 8(1): 105-118.
  • Gálos, B. & Somogyi, Z. (2017): New climate scenarios – smaller drought risk for European beech?. Bulletin of Forestry Science, 7(2): 85-98.
  • Mátyás, Cs. & Kramer, K. (2016): Adaptive management of forests and their genetic resources in the face of climate change. Bulletin of Forestry Science, 6(1): 7-16.
  • Bach, I., Frank, N., Pintér, B. & Bordács, S. (2015): Changes in the production of reproductive material in forest management from the years 1982-2014 (Quo vadis forest reproductive material production?). Bulletin of Forestry Science, 5(1): 55-69.
  • Bidló, A., Szűcs, P., Horváth, A., Király, É., Németh, E. & Somogyi, Z. (2014): The effect of afforestations on the carbon stock of soil in Transdanubian Region (Hungary). Bulletin of Forestry Science, 4(2): 121-133.
  • Csiha, I. & Keserű, Zs. (2014): Investigation of rooting zone of forest association growing under drying sandy site conditions. Bulletin of Forestry Science, 4(2): 33-42.
  • Führer, E., Marosi, Gy., Jagodics, A. & Juhász, I. (2011): A possible effect of climate change in forest management. Bulletin of Forestry Science, 1(1): 17-28.
  • More articles by this authors in the Bulletin of Forestry Science

  • Gálos, B. & Führer, E. (2018): Climate projections for forestry in Hungary. Bulletin of Forestry Science, 8(1): 43-55.
  • Czimber, K., Mátyás, Cs., Bidló, A. & Gálos, B. (2018): Machine learning approximation of Járó-table (table of applicable targeted forest stands and their growth for each forest site). Bulletin of Forestry Science, 8(1): 93-103.
  • Bordács, S., Nagy, L., Pintér, B., Bach, I., Borovics, A., Kottek, P., Szepesi, A., Fekete, Z., Wisnovszky, K. & Mátyás, Cs. (2013): State of Hungary’s forest genetic resources, 2010-2011. Bulletin of Forestry Science, 3(1): 21-37.
  • Czúcz, B., Gálhidy, L. & Mátyás, Cs. (2013): Present and forecasted distribution of beech and sessile oak at the xeric climatic limits in Central Europe. Bulletin of Forestry Science, 3(1): 39-53.
  • Horváth, A. & Mátyás, Cs. (2014): Estimation of increment decline caused by climate change, based on data of a beech provenance trial. Bulletin of Forestry Science, 4(2): 91-99.
  • Mátyás, Cs. & Borovics, A. (2014): "Agrárklíma". Bulletin of Forestry Science, 4(2): 7-8.
  • Mátyás, Cs. (2018): In the whirl of passing time. Bulletin of Forestry Science, 8(1): 9-10.
  • Mátyás, Cs., Kóczán-Horváth, A., Antoine, K. & Cuauhtémoc, S. (2018): Juvenile height growth response of sessile oak populations to simulated climatic change based on provenance test data. Bulletin of Forestry Science, 8(1): 131-148.
  • Visiné, R. E., Hofmann, T., Albert, L. & Mátyás, Cs. (2018): Antioxidant system as a potential indicator of the climatic adaptation of beech (Fagus sylvatica L.). Bulletin of Forestry Science, 8(2): 25-35.
  • * Automatically generated recommendations based on the occurrence of keywords given by authors in the titles and abstracts of other articles. For more detailed search please use the manual search.