Unser Klima setzt sich aus den Faktoren Wasserhaushalt,Temperatur und Atemluft (Kohlendioxod-Gehalt, Staubpartikel, ...) zusammen.

Waldökosysteme spielen wegen ihrer Fähigkeit, erhebliche Kohlenstoffmengen zu binden, eine wichtige Rolle im Klimaschutz. Durch die Fotosyntheseleistung nehmen Bäume im Zuge ihres Wachstums Kohlendioxid (CO2) aus der Atmosphäre auf und speichern es als Kohlenstoff im Holzkörper. Weitere Kohlenstoffmengen finden sich z.B. in den Bodenpflanzen, den Wurzeln oder dem Humus und in nennenswertem Umfang im Mineralboden.

Rheinland-Pfalz ist mit seiner heutigen Waldfläche von über 42 % das relativ gesehen waldreichste Bundesland Deutschlands. Dieser hohe Waldflächenanteil ist das Ergebnis aus dem geologischen Aufbau und den daraus resultierenden Landschaftsformen des Landes einerseits und der davon unmittelbar beeinflussten Landnutzungsgeschichte andererseits. Denn besonders viel Wald hat sich in den Landschaften erhalten, deren Standorte zu arm, zu steinig, zu steil, zu nass oder zu kalt - häufig in Kombination - für eine ausreichende landwirtschaftliche Nutzung waren und auch noch sind. Trotzdem wurde der Wald immer auch als landwirtschaftliche Hilfsfläche, z.B. für die Waldweide, zur Streunutzung oder für Zwischeneinsaaten von Gerste und Buchweizen z.B. in den Haubergen genutzt. Das hatte häufig eine weitere Qualitätsminderung (Degradierung) der Standorte und der darauf wachsenden Wälder zur Folge (siehe Waldgeschichte). Im Mittelgebirgsland Rheinland-Pfalz sind solche für die Landwirtschaft ungünstigen Standorte weit verbreitet und so indirekt der Grund für den Waldreichtum des Landes.

Besonders die Mittelgebirge sind sehr regenreich. So fällt in den Höhenlagen der Eifel mit mehr als 1.000 Millimeter doppelt soviel Niederschlag wie in der trockensten Region von Rheinland-Pfalz , dem Rheinhessischen Hügelland.

Der geomorphologische Bau und die Lage in Mitteleuropa prägen das rheinland-pfälzische Klima. Zusammen mit den Ardennen bildet das Rheinische Schiefergebirge die erste bis über 700 m Höhe erreichende Erhebung der kontinentalen Mittelgebirgsschwelle über die nur bis 150 müNN hohen französisch-belgisch-holländische Küstenlandschaft des Atlantiks und Ärmelkanals. Deshalb haben – bei vorherrschenden Westwinden - die Hochlagen eine deutliche atlantische Klimatönung, das Klima besonders auf den Luv-Seiten der Höhenzüge ist subatlantisch mit Niederschlägen über 1000 mm. Auf den Lee-Seiten und in den tief eingeschnittenen Tälern der größeren Flüsse nehmen die Niederschläge ab und die Klimatönung wird etwas kontinentaler. Im Regenschatten der Mittelgebirge nehmen die Niederschläge im nördlichen Oberrheinischen Tiefland bis auf 500 mm ab.

Die Temperatur

Die Temperatur folgt zusätzlich einem Höhen-Gradienten. Während auf den höchsten Höhen nur Jahresmitteltemperaturen um 6 °C erreicht werden können die Jahresmitteltemperaturen an Mosel, Nahe, Lahn und Rhein bis zu 10 °C betragen. Der atlantische Einfluss auf den Höhenrücken mindert dabei die Differenzen zwischen Sommer und Winter, die Sommer bleiben mit  14 bis 15 °C verhältnismäßig kühl, im Winter sinken die mittleren Temperaturen dagegen kaum unter 0 bis -2 °C ab, es gibt kaum sichere Schneelagen. Die Windexponiertheit trägt zum „rauen“ Klima auf den Höhen von Eifel, Westerwald, Hunsrück und Taunus bei. Die geschützten Tallagen wärmen sich dagegen auf, das Weinbauklima an Mosel und Rhein ist dafür Zeuge. Von den Bergen abfließende Kaltluft kann allerdings besonders im Herbst zu Inversionswetterlagen führen, währenden denen dann die Flusstäler im Nebel versinken. Ein ausgesprochen warm-trockenes Beckenklima kennzeichnet die gesamte oberrheinische Tiefebene.

In der forstliche Standortskartierung wird die Wärmeversorgung für die Vegetation anhand der mittleren Temperatur in der forstlichen Vegetationszeit (VZ) beurteilt. Es werden die forstökologischen Wärme oder Höhenstufen „planar“ mit über 16 °C VZ , „kollin“ mit 16 bis 14 °C VZ, „submontan“ mit 14 bis 13 °C VZ und „montan“ mit unter 13 °C VZ unterschieden. Wärmeliebende Bäume wie Eiche, Elsbeere und Speierling fühlen sich in der planaren bis kollinen Stufe wohl, während Fichten eher das montane Klima zusagt, besonders weil sich dort ihre Antagonisten, die Borkenkäfer, kältebedingt nicht so gut entwickeln können.

Für die Ansprache des Wasserhaushaltes von Standorten werden Niederschlagsgruppen gebildet, mit denen die wachstumswichtige Höhe des Jahresniederschlages charakterisiert wird. Die Niederschlagsverteilung – hohe Jahresniederschläge in den Höhen, geringere in den wärmeren Tallagen – verstärken die klimabedingten Unterschiede in der Ausbildung von Waldgesellschaften en. So kann die wärmeliebende Eichen auch Trockenheit besser ertragen und ist deswegen besonders in tiefen Lagen verbreitet, während der Verbreitungsschwerpunkt der Fichte - als nordische oder Gebirgsbaumart – das kühl-feuchten Höhenklima ist. 

Die Buche liegt in ihren Ansprüchen zwischen diesen beiden Baumarten und liebt besonders die kolline bis submontane Höhenstufe. Ein Spezialist für trockene, arme Sandböden in allen Wärmestufe ist die Kiefer, während Edellaubbäume wie Esche und Ahorn hohe Ansprüche an die Nährstoffversorgung der Standorte stellen.

Die Temperatur ist ein wichtiger messbarer Faktor unseres Wetters. Die Gesamtheit aller Wetterlagen über einen festgelegten Zeitraum hinweg spiegelt, von Ausnahmen abgesehen, die klimatischen Bedingungen eines Raumes wider. Interessant ist auch, dass es nachgewiesenermaßen eine absolute Untergrenze für die Temperatur gibt. Diese liegt bei rund minus 273 Grad Celsius. Bei der Obergrenze ist man sich noch nicht ganz so sicher, doch nimmt man an, dass es eine solche ebenfalls geben muss. Um Temperaturen verschiedener Gebiete vergleichbar zu machen werden sogenannte Durchschnittstemperaturen ermittelt, die sich in Rheinland-Pfalz zwischen 10 und 11 Grad Celsius bewegen.

Warum ist es im Winter kalt und im Sommer warm?

Dies hängt damit zusammen, dass sich die Pole der Erdachse in einer leichten Neigung zur Sonne befinden. Auf diese Weise ist immer eine der beiden Welthalbkugeln mehr der Sonne zugewandt als die andere, während die Erde auf ihrer Ellipse die Sonne umwandert.

Lediglich an zwei Tagen im Jahr, zu Beginn der Sommer- und der Winterzeit entsteht die sogenannte Tag- und Nachtgleiche.

Was bedeutet das für das Ökosystem?

Der ganze "Lebenswandel" des Ökosystems Wald richtet sich unter anderem nach den kosmischen Vorgaben der Stellung Sonne zu Erde. Auch unsere Pflanzen reagieren auf die verschiedenen Belichtungszeiten und damit auf Zeiten, in denen es mehr oder weniger warm ist. Man kann auch sagen, dass Licht unmittelbar mit Wärme zusammenhängt. Oftmals ist sogar das Licht der entscheidende Minimumfaktor beim Wachstum, denn für alle Stoffwechsel- und Wachstumsvorgänge in den Pflanzen ist die Zelltemperatur einer der wichtigsten Parameter. Sie hängt neben der strahlungsbedingten Eigenerwärmung ganz wesentlich von der Temperatur der Umgebungsluft ab.
Die meisten Pflanzen können sogar, um die Wärmestrahlung der Sonne optimal zu nutzen, ihre Blätter in deren Richtung drehen, oder wenn die Temperatur zu sehr ansteigt, Vorkehrungen treffen, um eine übermäßige Verdunstung zu unterbinden.

Nachfolgend wird kurz die Beziehung Temperatur zu relativer Luftfeuchte eines Sommertages, des 1.8.1999, dargelegt.

Uhrzeit Lufttemperatur Relative Luftfeuchte
0.10 16,600 57,000
1.00 16,400 58,600
2.00 16,600 58,800
3.00 16,900 58,900
4.00 16,900 58,400
5.00 15,900 62,400
6.00 15,800 65,000
7.00 19,000 58,900
8.00 22,700 47,400
9.00 23,000 48,700
10.00 25,000 40,700
11.00 27,000 33,900
12.00 27,700 31,300
13.00 27,900 29,900
14.00 27,900 31,500
15.00 27,100 30,500
16.00 28,400 29,900
17.00 26,200 32,500
18.00 27,500 27,900
19.00 26,400 33,800
20.00 20,700 48,700
21.00 17,500 56,800
22.00 16,600 56,900
23.00 16,500 54,300
24.00 16,400 59,300

Da die meteorologischen Größen alle direkt oder indirekt von der Sonneneinstrahlung abhängen, bilden sich charakteristische Tagesgänge aus.

Unsere Atemluft

Unsere Atemluft setzt sich im Normalfall aus 78 Prozent Stickstoff, 21 Prozent Sauerstoff und 1 Prozent Edelgasen zusammen. Der Anteil an Kohlendioxid beträgt 0,03 Prozent.

Klima, Luft und Wald

Luft ist nicht nur “Stofftransporteur”, sondern auch “Temperaturtransporteur”. Vergleicht man die mittlere Tagestemperatur eines warmen Sommertags von 26,8 Grad Celsius in der Stadt und 21,2 Grad Celsius im Wald, so liegt die Differenz bei 5,6 Grad Celsius.
Subjektiv wird diese Differenz sogar als noch drastischer empfunden. Wald wirkt sich also in jeder Hinsicht positiv auf die Qualität unserer Atemluft und die des allgemeinen Klimas aus. Nicht umsonst nennt man den Wald auch “Grüne Lunge”.

Wald und Kohlendioxid

Kohlendioxid ist mit etwa einem Prozent Mengenanteil an der Luft der drittgrößte Faktor.

Durch die Nutzung fossiler Brennstoffe werden jedoch jedes Jahr weltweit rund sechs Milliarden Tonnen (6 Milliarden Tonnen) an Kohlendioxid wieder in die Luft entlassen. Der viel zitierte Treibhauseffekt, die Aufsummierung der von der Erde reflektierten Wärmestrahlung in der Atmosphäre, wird hierdurch begünstigt. Noch vor den Flour-Chlor-Kohlenwasserstoffen (FCKW, 20 Prozent) und Methangasen (20 Prozent) ist Kohlendioxid mit etwa 50 Prozent das mit Abstand am stärksten am Treibhauseffekt beteiligte Gas. 
Der Wald wirkt hier als klimaneutraler Energiespender, da bei der Verbrennung nie mehr Kohlendioxid freigesetzt werden kann, als vorher von der Pflanze gebunden wurde. Wird Holz dauerhaft verwendet, wie zum Beispiel beim Bauen, so wird auch Kohlendioxid dauerhaft gebunden. 

Diese Bilanz ist aktuell positiv, da der Wald durch sein Wachstum und den Vorratsaufbau mehr Kohlenstoff speichert als er durch die Ernte von Holz und andere Faktoren verliert.

Zur Veranschaulichung sei gesagt, dass in zwei Tonnen Holz etwa eine Tonne Kohlenstoff beinhaltet ist, was einer Menge von 3,7 Tonnen Kohlendioxid entspricht. Die oberirdischen Baumbiomasse speichert in Rheinland-Pfalz etwa 75 Mio. Tonnen Kohlenstoff, das entspricht etwa 274 Mio. Tonnen Kohlendioxid.
Zum Vergleich: Jährlich emittiert Rheinland-Pfalz etwa 39 Mio. Tonnen Kohlendioxid aus Energieverbrauch.