Feuer (Umweltfaktor)
Feuer ist ein abiotischer Umweltfaktor, der als Störung Sukzessionsprozesse auslöst.
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Bedeutung
Häufig werden Brände in der Natur als ökologische Katastrophe gesehen. Dies trifft jedoch nur auf durch den Menschen bereits veränderte Naturlandschaften zu. So sind künstlich angelegte Waldmonokulturen oft instabil gegen Faktoren wie Schädlingsbefall oder Brände. In natürlichen Ökosystemen haben im Laufe der Evolution viele Lebewesen Anpassungen an regelmäßig wiederkehrende Feuer erworben.
Sieht man von durch Menschen absichtlich – wie z. B. großflächige Brandrodungen – oder unabsichtlich ausgelösten Waldbränden ab, so werden in der Natur Brände meist durch Blitzschlag oder Selbstentzündung verursacht. Voraussetzung für natürliche Brände sind länger anhaltende Trockenperioden. Ökosysteme, in denen Feuer ein typisch auftretender Umweltfaktor ist, sind Tundra und Taiga, Savanne und Steppe, die Hartlaubwälder im Mittelmeerraum, die Kiefernwälder Floridas oder die Eucalyptuswälder Australiens.
Typen von natürlichen Bränden
- Baumkronenbrände:
- Diese zerstören häufig die gesamte Vegetation und fast alle tierischen Lebewesen, die nicht rechtzeitig vor ihnen flüchten können. Oft muss ausgehend von Pioniergesellschaften erst die gesamte Sukzession nochmals durchlaufen werden, bis sich die Ausgangslebensgemeinschaft annähernd wiederhergestellt hat.
- Solche Brände bewirken eine Verjüngung von Beständen und verhindern ein Aussterben von Lebewesen, die in instabilen Sukzessionsgesellschaften vorkommen.
- Flächenbrände:
- Diese haben eine selektive Wirkung auf Lebewesen. Manche Lebewesen werden durch die Brände limitiert, andere gefördert.
- Flächenbrände fördern die Remineralisierung organischer Reststoffe (Holz enthält 0,2 % bis 0,8 % Mineralien, vor allem Kalium)
- Stickstoffbindende Leguminosen z. B. gedeihen nach Bränden besonders gut.
Anpassungen von Organismen an Feuer
Vor allem größere, unbewegliche Pflanzen haben Anpassungen an regelmäßige Brände entwickelt.
- Die australischen Grasbäume haben nicht nur Anpassungen zum Überstehen von Bränden entwickelt, sondern benötigen diese sogar zum Wachstum, da diese die weniger feuerresistente Konkurrenz limitieren und die Remineralisierung von Nährstoffen fördern.
- Die Korkeichen sind mit ihrer besonders gut isolierenden Rinde gegen Feuer weitgehend geschützt und können die verlorenen Blätter und jungen Äste aus dem unversehrten Kambium erneut bilden.
- Arten der Gattung Banksia behalten ihre Samen zeitlebens an der Mutterpflanze. Erst wenn diese durch Feuer zerstört wurde und die Samen einer ausreichend großen Hitze ausgesetzt wurden, können diese keimen.
- Die im Südosten der USA beheimatete Sumpfkiefer Pinus palustris ist gegen Feuer resistenter als jede andere dort wachsende Baumart. Ihre Endknospen sind durch feuerresistente lange Nadeln geschützt. Ohne die Brände würden die Kiefern von den dann vermehrt wachsenden nicht brandresistenten Pflanzen verdrängt.
- Zahlreiche Zypressen geben ihre Samen erst dann aus den fest geschlossenen Zapfen frei, wenn die Elternpflanze durch Feuer getötet wird. Die Sämlinge haben dann ideale Wuchsbedingungen.
- Für die meisten Tiere sind die Auswirkungen von Bränden indirekter Art, da sie diesen meist durch Mobilität entkommen können. Eine Ausnahme stellt der Prachtkäfer dar, da er mittels spezieller Infrarotsensoren gezielt nach einem Brand besonders warmes Holz zur Eiablage ansteuert.
Klimaveränderungen
Feuer verändern das Ökosystem auch in klimatischer Hinsicht:
- Durch Vernichtung des Bewuchses (Erhöhung der Sonneneinstrahlung und der Lichtabsorption am Boden, stärkere Luftbewegung am Boden, Reduzierung des Wasserhaltevermögens) verändert sich das Mikroklima.
- Durch Rauchwolken bei großräumigen Feuern wird das lokale oder regionale Klima beeinflusst (Reduzierung der Sonneneinstrahlung). Auch der Wasserkreislaufs kann sich verändern wie z. B. bei Überschwemmungen in flussabwärts gelegenen Gebieten durch fehlendes Wasserrückhaltevermögen.
- globale Klimaänderungen: Die Häufung von Großfeuern setzt Kohlendioxid und Feinstaub in großer Menge frei und trägt damit zur Erwärmung der Atmosphäre bei.
Einsatz von Feuer im Naturschutz
Die Erkenntnisse über den Umweltfaktor Feuer haben dazu geführt, dass im Naturschutz Feuer gezielt gelegt und kontrolliert werden, um die natürliche Vegetation zu erhalten. So werden in England Heidemoore abgebrannt, um den Bestand des Moorschneehuhns zu erhöhen, da diese sich von den Knospen der nach Bränden nachwachsenden Heide ernähren. Der Freiburger Feuerökologe Johann Georg Goldammer praktiziert und wirbt weltweit für diese Methode der Umweltpflege, oft gegen den Widerstand von Naturschützern und Feuerwehrleuten. Kontrollierte Brände, die nicht die Kronen der Wälder erreichen sind aber von großem Nutzen für die Erneuerung der Pflanzenwelt. Sie führen neues Licht und Dünger den unteren Bereichen des Waldes zu und sorgen für eine regelmäßige Beseitigung des Totholzes. Kleintiere überstehen diese Prozedur oft gut, da sie sich in angrenzende Bereiche verziehen. Wälder, die hingegen lange Zeit keinem Brand ausgesetzt waren, bilden zu viel Totholz aus und trocknen derart durch, dass das schädliche Waldbrandrisiko sehr hoch liegt. Diese völlig neue Erkenntnis im Naturschutz erfordert ein Umdenken vom im 19. Jahrhundert vor allem in Deutschland verbreiteten Vorstellung von der ungestörten Waldesruh (siehe Deutscher Wald, Romantik): In Verwaltung und Wissenschaft wirken bis heute die Arbeiten von Sir Dietrich Brandis (1824–1907) nach. Er arbeitete lange in der britischen Kolonialverwaltung und predigte „Feuer ist der Feind des Waldes.“
Literatur
Weblinks
- Max-Planck-Institut für Chemie: Arbeitsgruppe Feuerökologie
- Interview mit Prof. Goldammer (2009)
- Interview mit Prof. Goldammer (2019)