Feuerkreislauf: Wie durch Brände neues Leben entsteht
Der Feuerkreislauf beschreibt, wie durch Feuer ein Lebensraum zerstört wird und wie sich, aufgrund dieser Zerstörung, neues Leben entwickeln kann. Das Feuer ist demnach ein Umweltfaktor, welcher auf ein Ökosystem einwirkt, dieses verändert und neu gestaltet. Im Laufe der Evolution entstanden diverse Arten, die sich an solche Lebensumstände angepasst haben.
Inhalt
Neues Leben durch Waldbrände
Feuer ist ein ökologischer Faktor in vielen Teilen der Erde. Es trägt zur Entwicklung von Ökosystemen und der Aufrechterhaltung der Artenvielfalt bei. Die Biome (Lebensräume) im Bereich der Savanne, des semiariden Buschlandes oder auch der mediterranen Vegetation wurden auch vor dem Einfluss des Menschen durch häufige Brände geprägt. Der Grund dessen waren Blitze, die in Bäume und Sträucher einschlugen und diese entzündeten.
Im Laufe der Evolution haben sich hierbei Pflanzen durchgesetzt, die diesen Bränden trotzen konnten. Dies könnte man als ersten Schritt zur Neuschaffung von Leben durch Waldbrände ansehen. Ein weiterer Schritt im Laufe dieser Evolution war die weitere und deutlich feinere Anpassung anatomischer Merkmale der Pflanzen. Es entwickelten sich sogenannte Pyrophyten (auf die Wirkungen von Feuer spezialisierte Pflanzen).
Pyrophyten und das neue Leben nach Bränden
Zu den Pyrophyten gehören verschiedene Gattungen und Arten von Pflanzen. Zwei der bekanntesten Beispiele sind die Mammutbäume und die Eukalyptusbäume. Sie ähneln sich in ihren Eigenschaften der Feuerresistenz, da diese bei Mammutbäumen und Eukalyptusbäumen auf die Borke beschränkt ist. Die Borke von Mammutbäumen ist zwar deutlich dicker als bei Eukalyptusbäumen, bietet jedoch in beiden Fällen eine schützende Schicht um die empfindlichen Leitgefäße im Inneren der Bäume.
Beim Eukalyptus kommt eine weitere Eigenschaft hinzu – die Blühinduktion (das Austreiben von Blüten) durch Feuer. Erst nach einem Brand wird ein Eukalyptusbaum anfangen zu blühen und somit seine Früchte inklusive der darin enthaltenen Samen freizugeben. Ähnliches lässt sich auch bei Hakea beobachten. Die Balgfrüchte dieser Gattung sind stark verholzt und öffnen sich erst durch die Hitze des Feuers, indem der Druck im Inneren dieser Früchte ansteigt und sie an Sollbruchstellen zum Bersten bringt.
Ein weiteres Indiz dafür, dass durch Brände neues Leben entstehen kann ist die Aufrechterhaltung von Nährstoffkreisläufen. In vielen heißen und trockenen Biomen fehlt es durch die zu hohen Temperaturen und mangelnde Luftfeuchtigkeit oft an pilzlichen Destruenten (Lebewesen, die totes organisches Material zersetzen).
Diese Destruenten würden normalerweise bei ihrer eigenen Verdauung von totem organischen Material wiederum Nährstoffe ausscheiden, die den Pflanzen zur Verfügung stehen würde. Das Feuer übernimmt diese Aufgabe, indem es durch die hohen Temperaturen chemisch komplexe Verbindungen in kleinere Verbindungen aufteilt, die den Pflanzen dann wiederum einfach zur Verfügung stehen. Dies ist ein Grund dafür, warum es hin und wieder z.B. in Savannen brennen muss.
CO2-Bilanz der Waldbrände
Um zu verstehen, wie sich die CO2-Bilanz eines Waldbrandes gestaltet, muss man zunächst verstehen, wie Pflanzen Kohlenstoff assimilieren (umwandeln und einlagern). Dies geschieht durch die sogenannte Photosynthese. Hierbei wird aus Wasser, Licht und CO2 der Zucker Glukose gewonnen. Aufgrund der Tatsache, dass man in einer chemischen Reaktion nicht mehr erhalten kann, als man der Reaktion zur Verfügung stellt, ist das bei der Verbrennung entstandene CO2 gleich dem CO2, das die Pflanze zunächst aufgenommen hat. Deswegen spricht man hierbei auch von CO2-neutraler Verbrennung. Allerdings sind Pflanzen hervorragende CO2-Speicher, gerade im Anbetracht der Verbrennung fossiler Brennstoffe, welche nicht CO2-neutral verbrannt werden.
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