Waldbrände in der borealen Nadelwaldzone
Nadelwälder vom Taigatyp sind die dominierende Vegetationsformation der kaltgemäßigten Klimazone. Die Baumschicht wird entweder von Fichten, Kiefern, Lärchen oder Tannen gebildet. Untergeordnet gehören Laubhölzer zum Baumbestand (Birken, Pappeln, Weiden, Erlen, Eschen). Moose und Flechten bedecken meist die Bodenoberfläche. Da die Zersetzung der Streu sehr lange dauert, reichern sich häufig mächtige Rohhumusdecken auf dem Boden an. Deshalb ist der Nährstoffkreislauf Pflanze-Boden-Pflanze entsprechend verlangsamt. Durch die häufig beobachtbaren Taigabrände werden einerseits jährlich etwa 80000 km² Taigawald vernichtet, andererseits aber wird durch das Feuer das Nährstoffangebot aus der lebenden und toten Biomasse beschleunigt freigesetzt und für den Neuaufbau von Biomasse wieder bereitgestellt. Deshalb werden Waldbrände auch nicht mehr als Umweltkatastrophen betrachtet.
Die großen Nadelwaldgebiete der Erde
Die borealen Nadelwälder auf der Nordhalbkugel gehören neben den tropischen Regenwäldern zu den flächenhaft bedeutendsten Waldformationen der Erde.
Ihren Verbreitungsschwerpunkt haben sie eindeutig in der kaltgemäßigten Klimazone im nördlichen Nordamerika (Kanada), in Nordasien (West- und Ostsibirien) und Nordeuropa (Skandinavien, Westrussland). Sie umfassen einen breiten Streifen um 60° nördlicher Breite mit einer heutigen Fläche von etwa 10 bis 12 Mio km² (Europa 10,5 Mio. km²). Damit bedecken sie etwa die Hälfte der gesamten Zone.
Das größte zusammenhängende Waldgebiet der borealen Nadelwaldzone ist dabei die Taiga West- und Ostsibiriens.
Die Zusammensetzung der borealen Nadelwälder ist allerdings in den verschiedenen Regionen der Zone nicht gleich:
Der Unterwuchs besteht meist aus Zwergsträuchern (Preisel-, Heidel-, Trunkelsbeere) sowie aus Flechten und Moosen.
Die Pflanzen der Baum- und Strauchschicht in den borealen Nadelwäldern bilden zusammen eine Pflanzenmasse von 150 bis 300 t pro ha. Diese Masse ist zwar im Vergleich zu der nördlich benachbarten Zone der Tundren (etwa 28 t pro ha) bedeutend größer. Gegenüber der sich südlich anschließenden kühlgemäßigten Laub- und Mischwaldzone ist sie aber geringer (max. 400 t pro ha). Das hängt damit zusammen, dass die Produktion der Pflanzendecke durch die überall bestehende klimatische Ungunst, oft auch durch Nährstoffmängel der Böden eingeschränkt wird.
Die Pflanzen der Taiga produzieren eine nur schwer zersetzliche und nährstoffarme Streu, in der Nadeln der Nadelholzarten und die wachsüberzogenen Blätter der Zwergsträucher dominieren. Diese Streu kann den Waldboden bis zu 50 cm Höhe bedecken. Ihre mittlere Zersetzungsdauer beträgt 350 Jahre. Sie ist damit 100-mal so lang wie die in den sommergrünen Laubwäldern. Deshalb werden in der Taiga die in der toten Pflanzenmasse gespeicherten Nährstoffe auch nur sehr langsam wieder freigesetzt. Der Nährstoffkreislauf Pflanze-Boden-Pflanze ist also sehr gebremst. Insbesondere der Stickstoffmangel schränkt die Biomasseproduktion erheblich ein.
Waldbrände in der Taiga – Katastrophen?
Waldbrände sind ein wesentliches Element aller borealen Wälder, also auch der Taiga. Von Waldbränden ist aber insbesondere die südliche Taiga betroffen, was mit der größeren sommerlichen Erwärmung, der entsprechenden Trockenheit sowie mit den dichteren Baumbeständen zusammenhängt.
Die meisten Feuer erfassen nur Flächen von wenigen Hektar. Allerdings sind auch schon Flächenbrände beobachtet worden, die 50000–200000 ha Taigafläche in Mitleidenschaft gezogen haben. Insgesamt fallen jährlich weltweit etwa 80 Mio. km² borealer Wald den Flammen zum Opfer.
Die Wirkung der Brände kann in Abhängigkeit von der Menge der entzündlichen Streu, der Mächtigkeit der Rohhumusauflage, des Feuchtigkeitsgehalts, der Dichte der Vegetation und der Witterung (vor allem Windgeschwindigkeit und Windrichtung) sehr unterschiedlich sein.
Auch die Folgen von Taigabränden sind sehr vielfältig:
- Auf den Brandflächen erwärmen sich im Sommer die Böden stärker, weil der Wald nicht mehr einen großen Teil der Sonneneinstrahlung absorbiert oder reflektiert. Auch die isolierende Rohhumus- oder Torfauflage der Böden ist infolge des Brandes nicht mehr vorhanden. Dadurch taut in Gebieten mit Dauerfrost der Boden im Sommer bis in größere Tiefe auf. Die Dauerfrosttafel wird folglich tiefer gelegt. Da in der Folge ein großer Teil des Bodeneises zu Wasser wird, neigen die Brandflächen zur Vernässung und Versumpfung des Bodens.
- Wenn neben den Bäumen und Sträuchern auch große Teile der auf dem Boden aufliegenden organischen Substanz verbrennen, dann werden die darin enthaltenen Mineralstoffe plötzlich frei. Sie vergrößern schlagartig das Nährstoffangebot für neuen Pflanzenwuchs und heben zugleich den pH-Wert des Bodens schnell. Die sich auf der Brandfläche neuentwickelnden Pflanzen erhalten also nicht nur mehr Licht für die Assimilation, sondern auch die erforderlichen Nährstoffe. Dadurch fördern Waldbrände die Regeneration der Waldbestände in den borealen Wäldern.
- Nach Waldbränden wachsen auf den entstandenen Lichtungen in einem ersten Regenerationsstadium kleinere sommergrüne Pappeln und Birken. Diese Bäume wachsen relativ rasch und produzieren eine große Masse gut zersetzlicher und mineralreicher Laubstreu, die dem Boden Nährstoffe zuführt. Mit zunehmender Dichte des Waldes wird jedoch das Klima ungünstiger. In den Beständen wird es kühler, feuchter und nicht zuletzt dunkler. Das wiederum befördert das neuerliche Aufkommen von Nadelbäumen und führt zu einem allmählichen Umbau der Vegetation in Richtung eines reifen Nadelwaldstadiums. Der ursprüngliche Zustand des Waldes wie vor dem Brand ist dann wiederhergestellt.
Somit werden die sporadisch auftretenden Taigabrände heute nicht mehr allein als Unglücke angesehen. Vielmehr betrachtet man sie aus ökologischen Gründen als willkommene Ereignisse zur Beschleunigung des Nährstoffkreislaufs und zur Regeneration der borealen Nadelwaldgebiete der Erde.
