LK Erdkunde 2004-06

Entstanden ist die Feuerökologie erst in den 70er Jahren. Sie beschäftigt sich mit der natürlichen Rolle von Feuer in den Vegetationszonen, sowie mit den unterschiedlichen Aspekten der anthropogenen Nutzung von Feuer. Weiteres Schwerpunktthema der letzten Jahren ist auch die Frage, inwiefern die bei Bränden frei werdenden Emissionen Auswirkungen auf das Klima haben.

Erwiesenermaßen brennen die Wälder der Erde in regelmäßigen Abständen seit mehr als 300 Millionen Jahren, meist aufgrund von Blitzeinschlägen. Daran haben sich die Pflanzen in den betreffenden Gebieten im Laufe von Jahrmillionen angepasst, indem sie eine gewisse Feuerresistenz oder eine besonders hohe Regenerationsfähigkeit entwickelten. Der Mensch macht sich Feuer mittlerweile seit etwa 1,5 Millionen Jahre zu Nutze, beispielsweise zum Kochen, zur Jagd oder in der Landwirtschaft.

Die tropischen und subtropischen Savannen werden in einem ein- bis dreijährigen Abstand von den Einheimischen “überbrannt”, hauptsächlich für die Wild- und Haustierwirtschaft. In welcher Regelmäßigkeit die Savannen brennen richtet sich nach der Produktion von Biomasse. Bei hoher Biomassenproduktion bildet sich rasch eine hohe Schicht von abgestorbenem Gras, dass leicht entzündlich ist und eine geeigntete Grundlage für großflächige Brände darstellt. Im Vergleich zu diesen von Menschen verursachten Feuern verlieren natürliche Brände zunehmend an Bedeutung.

Charakteristisch für den tropischen Regenwald ist die Brandrodung im Rahmen des Wanderfeldbaus. Hierbei besteht jedoch die Gefahr von unkontrollierten Flächenbränden in Trockenzeiten.

Die Trocken- und Halbtrockenwälder der wechselfeuchten Tropen und Subtropen werfen während der Trockenzeit ihr Laub ab und bilden so, ähnlich wie in den Savannen, eine leicht entzündliche Auflage.

Auch im mediterranen Raum bilden Brände keine Ausnahme. Hier bildeten sich Buschland (z.B. Macchie/Garrigue am Mittelmeer) sowie feuerselektierende Eichen- und Kiefernwälder. Die Ursachen für den größten Teil der Brände sind jedoch nicht natürlich, sondern beruhen zumeist auf Brandstiftung oder Fahrlässigkeit.

In Mittel- und Nordeuropa wird seit den 60er Jahren Landwirtschaft ohne Feuer betrieben, was dazu geführt hat, dass manche Naturräume auf dem Rückzug sind. Mittlerweile wird verstärkt untersucht, ob ein kontrollierter Einsatz von Feuer dies verhindern könnte.

Besonders häufig brennt es in der Borealen Zone. Während in Sibirien meistens Bodenfeuer ausbrechen, die zwar die niedrige Vegetation, aber nur einen Teil der Bäume verbrennen, kommt es in Nordamerika vorwiegend zu Vollfeuern, die die Kiefern- und Fichtenwälder vollständig zerstören.

Bei Bränden werden je nach Art (”heißes” Feuer, Schwelbrand) beispielsweise Kohlendioxid, -monoxid, Methan, Wasserstoff und Aerosole frei. Mit der steigenden Anzahl anthropogen verursachter Brände, wächst natürlich auch der Einfluss der Emissionen auf unser Klima, also auf den Treibhauseffekt und sauren Regen beispielsweise. Ein weiteres Problem ist die hohe Konzentration von Rauchpartikeln in der Atmosphäre, die zu Wolken-Kondensationskernen werden. Hieraus ergibt sich entweder eine starke Quellbewölkung, die die Sonneneinstrahlung zurück ins Weltall reflektieren kann und somit einen Temperaturabsturz zur Folge hat, oder der Wasserdampf verteilt sich auf so viele Kondensationskerne, dass das jeweilige Gewicht sehr niedrig ist und nicht zum Abregnen führt.

Quelle: http://www.forst.uni-freiburg.de/feueroekologie/feuerd.htm

Der so genannte boreale Waldgürtel erstreckt sich um den Nordpol herum zwischen den Mittelbreiten und der subpolaren Zone und kommt auch nur auf der Nordhalbkugel vor. Unterschieden wird zwischen der Taiga, was die borealen Wälder Asiens bezeichnet, und den borealen Wäldern Nordamerikas. Grob gesagt beginnt die boreale Zone dort, wo die Winter zu lang und die Sommer zu kurz für Hartholz-Laubbäume werden. Es wäre jedoch falsch, jetzt von einem einheitlichen Klima in dieser Zone auszugehen. Aufgrund dessen, dass sie um den Erdball herum reicht, muss man auch von unterschiedlichen Klimaten ausgehen. Einerseits gibt es das kalt-ozeanische Klima, das aufgrund seines maritimen Einflusses auch nur eine relativ geringe Temperaturamplitude aufweist, und zum anderen gibt es noch das kalt-kontinentale Klima, in dem es zu einer extrem hohen Amplitude kommen kann. Hier können die Temperaturen im Winter auf bis zu -70°C sinken und trotzdem im Sommer auf bis zu +30°C steigen. Diese Dimensionen können wir uns als Mitteleuropäer kaum vorstellen, wenn man bedenkt, wie wir schon bei -15°C frieren. Durch diese zumeist eisigen Temperaturen, die noch dazu über 6 Monate andauern, herrschen natürlich auch schlechte Bedingungen für die Nutzung des Landes vor. Hauptsächlich schuld daran sind die schlechten Böden: Vor allem Permafrostböden und Podsolböden herrschen hier vor. Da die Posole sehr nährstoffarm und sauer sind, kommen nur weniger Pflanzen mit diesem Bodentyp zurecht. Zusammen mit dem kalten Klima wird es für die meisten Pflanzen noch schwieriger, hier zu überleben. Nadelbäume jedoch kommen mit diesen Umweltbedingungen gut zu Rande, wodurch sie in den borealen Wäldern eindeutig vorherrschen. Jedoch sind die Nadelbäume in der borealen Zone etwas schmächtiger als in unseren Breiten, d.h. sie werden nur etwa einen halben Meter dick und sind insgesamt auch ca. 20 cm kleiner als bei uns. Allerdings hat das auch Vorteile, nämlich für die holzverarbeitende Industrie: Da die Landwirtschaft in dieser Zone eher unwichtig ist, sind die Menschen vor allem auf das Schlagen von Holz angewiesen, um zu Geld zu kommen. Dies ist leider in den letzten Jahrzehnten zu einem enormen Raubbau ausgeartet, der mit dem im tropischen Regenwald vergleichbar ist, jedoch nicht in dem gleichen Maße wie dort von der Weltöffentlichkeit wahrgenommen wird. So werden zum Beispiel riesige Waldstücke an große internationale Firmen verkauft, die dann systematisch alles abholzen. Denn was die meisten Leute nicht wissen: der Papier- und Schnittholzbedarf der Welt wird heute zu 90% von den Wäldern der Taiga gedeckt! Das Ausmaß dieser Zahl wird einem bewusst, wenn man bedenkt, dass zum einen die forstliche Flächenleistung im Vergleich zu der Gesamtfläche der Taiga als gering gilt, und zum anderen auch Waldbrände den Baumbestand immer wieder eindämmen und verjüngen. Vor allem Kiefernwäler sind in der Taiga vorherrschend. Das liegt daran, dass die Kiefern vorzugsweise auf Brandflächen keimen und darum auch die Bäume in den Kiefernwäldern alle gleich alt sind. Zwischen ihnen keimen zwar auch Fichten, aber trotzdem bleibt der Bestand der Fichten gering, da die Kiefern eine Lebensdauer von ungefähr 100 bis 150 Jahren haben und es wahrscheinlich ist, dass innerhalb dieser Zeit ein erneuter Waldbrand in diesem Gebiet ausbricht. Falls das der Fall ist, so muss man zwischen zwei Arten von Bränden unterscheiden: Zum einen gibt es die Kronenbrände und zum anderen die Streubrände, die den älteren Kiefern nichts ausmachen, da sie durch ihre dicke Borke geschützt sind und „nur“ die dazwischen stehenden Fichten, sowie der Unterwuchs vernichtet werden. Diese zwei Typen von Waldbrand gibt es auch in den borealen Wäldern Nordamerikas. Hier entstehen die Streubrände dadurch, dass es in der Sommerzeit extrem viele Gewitter gibt. Somit passiert es oft, dass durch einen Blitzeinschlag die Streu am Boden entzündet wird, da sie durch die vorangegangene Sommerzeit sehr trocken geworden ist. Auch die Kronenbrände kommen vor allem im Sommer vor, ausgelöst durch die enorme Hitze. Das führt in der Regel dazu, dass in dem Brandgebiet der komplette Baumbestand vernichtet wird, was natürlich verheerende folgen für den Holzschlag hat. 

Somit bleibt also an dieser Stelle zu sagen, dass die boreale Zone aus wirtschaftlicher Sicht außer dem risikoreichen Holzschlag (für Erträge, aber auch für die Umwelt) alles andere als optimal ist, zumal auch die Bodenschätze, vor allem im Sibirischen Teil der borealen Zone nicht ausreichend genutzt werden können, da die Bodenbeschaffenheit einen Abbau nur unter enormen finanziellen Aufwendungen zulässt.

Quelle: www.payer.de/cifor/cif0210.htm

…heute durchgeführt!

(Vgl. http://wordpress.org/development/)

Alle Welt redet vom Klimawandel – vom Eis der Arktis, das immer dünner wird, vom schwindenden Lebensraum, der den Eisbären unter den Tatzen wegschmilzt. Manche Klimaforscher sehen sogar den Nordpol Ende des Jahrhunderts eisfrei. In Murmansk, St. Petersburg und Helsinki zuckt man da nur mit den Schultern. Hier überholen Fachleute die alten, nuklear betriebenen russischen Eisbrecher, damit sie auch künftig durch die Arktis stampfen können. Schiffbauingenieure konstruieren Tanker mit hoher Eisklasse. Andere bereiten eine neue Generation atomarer Eisbrecher vor. Warum das?

Den gesamten Artikel von Henning Sietz in der ZEIT Nr. 13, vom 23.03.2006, kann man hier abrufen.

Die mediterranen Subtropen, auch winterfeuchte Subtropen genannt, liegen auf der Nord- und Südhalbkugel etwa zwischen 30° und 40° geographischer Breite. Die größte zusammenhängende Fläche liegt im Mittelmeerraum. Darüber hinaus gibt es noch Gebiete an der Südküste Australiens und in Nordafrika.
Mehrere Faktoren beeinflussen die Landnutzung in dieser Zone. Das Klima ist geprägt durch milde, feuchte Winter und heiße, trockene Sommermonate. Die mediterranen Böden sind trocken und rot bis rotbraun.
Unter diesen Voraussetzungen gibt es folgende vorherrschende Formen der Landnutzung:
- zunächst die Dauerkulturen (Sonderkulturen), wie Wein, Ölbäume, die Kennzeichen der mediterranen Subtropen sind, sowie Citrusfrüchte und andere Obstsorten,
- dann die Bewässerungskulturen, wie Feldgemüse aber auch Reis und Baumwolle,
- darüber hinaus winterlicher Regenfeldbau mit Weizen als Hauptanbaupflanze und anderen geeigneten Getreidesorten, wie zum Beispiel Gerste (im Sommer werden dort dann Sonnenblumen angebaut) und
- zuletzt Weidewirtschaft mit Rindern und Schafen (v. a. in Bergländern; traditionell in Form einer Transhumanz).
Problematisch für die Landnutzung in dieser Zone wirken sich v. a. Erosion und Dürre in den Sommermonaten aufgrund unregelmäßig fallender Niederschläge aus.

Quellen: Fortbildungseinheit Landschaftsökologie, Diercke Weltatlas

• Vegetationsökologie trockener und warmer Klimate

In diesen Materialien der TU Berlin zur Lehrveranstaltung “Vegetationsökologie trockener und warmer Klimate” werden auch einführende, allgemeine Informationen zu Ökozonen und vieles mehr angeboten.

• Die Biome der Erde

Die University of California in Berkeley stellt hier Material über die Biome unseres Planeten zur Verfügung (englisch).

via Geographie Infothek (Klett-Verlag); dort gibt es auch die bekannten Infoblätter zu den Ökozonen der Erde.

Die boreale Zone beginnt dort, wo weniger als 120 Tage im Jahr eine Tagesmitteltemperatur von über 10°C erreichen. Die kalte Jahreszeit dauert dort länger als sechs Monate. Nach Norden kann man die boreale Zone von dem Bereich abgrenzen, wo es nur noch ungefähr 30 Tage gibt, die eine mittlere Temperatur haben die höher als 10°C liegt und der Winter bereits acht Monate dauert.

In der borealen Zone ist es bis auf meist zu kalt für Laubbäume, weshalb der boreale Nadelwald (früher auch Taiga genannt) der vorherrschende Pflanzentypus ist. Jedoch kann man nicht von einem einheitlichen Klima in dieser Zone reden, sondern muss unterscheiden zwischen einem kalt-ozeanischen Klima, in dessen jahreszeitlichem Temperaturverlauf die Amplitude geringer ist  und einem kalt-kontinentalen Klima, wo die Temperaturamplitude im extremsten Fall durchaus 100°C (+30°C bis –70°C) betragen kann. Auch werden die Temperaturen nach Süden hin etwas wärmer.

Dies alles wirkt sich natürlich auf die gesamte Vegetation (= Zonobiom) dieser Ökozone aus: Man kann innerhalb von ihr vier große Unterzonen unterscheiden, die von Norden nach Süden verlaufen und jeweils eine eigene Vegetation (Subzonobiome) haben: In eine Nördlich-boreale, eine Mittel-boreale, eine Südlich-boreale und eine Boreo-nemorale Zone. Erstere steht noch stärker unter dem kaltausgleichenden ozeanischen Einfluss, wohingegen in der letzteren Unterzone extrem kontinentale Klimabedingungen herrschen.

Desweiteren ist für die Vegetation der Permafrostboden von Bedeutung, da er für eine zusätzlich verkürzte Vegetationszeit, wenig Wurzelraum und Bodennässe (Staunässe) verantwortlich ist. Die Vegetation in der borealen Zone ist deshalb allgemein locker bestockt und artenarm und hat eine ausgeprägte Krautschicht mit Zwergsträuchern, Moosen und Flechten.

Der vorherrschende Pflanzentyp ist - wie schon erwähnt - der boreale Nadelwald. Dieser wächst sehr langsam (15-20 mal langsamer als der tropische Regenwald) und ist daher gegenüber anthropogenen Eingriffe besonders empfindlich. Das Gebiet dieses Waldes bedeckt in Nordeurasien eine Fläche von 7,17 Mio. km² und ist damit das größte zusammenhängende Waldgebiet der Erde. Den auf Gebirgen wachsenden Nadelwald nennt man Gebirgsnadelwald. Laubwälder (v.a. Birken) kommen vor allem im westlichen und östlichen Teil der Nördlich-borealen Zone vor, die stark vom ausgleichenden ozeanischen Einfluss geprägt ist. Auch allgemein an Südhängen, wo es aufgrund des spitzeren Einstrahlungswinkel der Sonnenstrahlen wärmer ist, und an Flussauen, welche feuchter und basenreicher sind, wächst Laubwald. Ebenso verhält es sich, je weiter man südlich kommt; hier wachsen dann aufgrund der zunehmenden Temperaturen ebenfalls Mischwälder mit Laubbäumen.

Es gibt in der borealen Zone auch viele Feuchtgebiete (ca. 2 558 000 qkm oder 11.0% davon). Es kommt dort zu großer Moorbildung, die aufgrund ihres Torfs vom Menschen wirtschaftlich genutzt werden (Torfstechen). Auch bewirkt das kalte Klima eine starke Verlangsamung der organischen Zersetzung, wodurch eine breite Schicht aus Rohhumus und Torf entsteht, letzterer hat einen wichtigen Wirtschaftszweig angekurbelt, so werden in Russland 22 Mio. Tonnen des Materials abgebaut und entweder als Heizmaterial oder auch anderweitig für die Landwirtschaft oder für Gärtnereien verwendet.

[Zonobiom = Organismengemeinschaft, die innerhalb eines geographischen Großlebensraumes auftritt.]

Abb.: Aufbau des borealen Nadelwaldes (www.payer.de)