Warum bildet sich Regenwald am Äquator: Ursache, Gründe und Bedeutung

Schlagwörter: Äquator, Regenwald

Der Äquator ist die rote Linie auf dem Bild, welches die Erde in ein Nord- und Südhalbkugel teilt

Wasserkreislauf am Äquator

Der regenreiche Gürtel entlang des 0. Breitengrades beherbergt die tropischen Regenwälder der Erde. Die Tropenzone liegt innerhalb der Grenzen des nördlichen und südlichen Wendekreises – sie gilt als „grüne Lunge“ des Planeten. Das Wechselspiel zwischen der Sonne, Wärme, Luftfeuchtigkeit und dem Regen ist ein entscheidender Punkt, wenn Tropenwälder und ihre Entstehung betrachtet werden. Dabei hilft es, diese Gegenden zu verstehen: Was ist ein Regenwald?

Tropische Regenwälder am Äquator

Als tropischer Regenwald gelten die Wälder entlang des Äquators. Dieser zieht sich wie ein Gürtel oder Band um den breitesten Punkt der Erde. Hier steht die Sonne tagsüber fast senkrecht über dem Boden. Das beeinflusst mehrere Kreisläufe, vor allem den Wasserkreislauf und die Luftzirkulation.

Regenwälder sind durch ein ganzjährig gleichförmiges Klima gekennzeichnet. Das bedeutet, die Temperaturen liegen tagsüber durchschnittlich konstant zwischen ca. 23 und 27 °C. Zudem scheint die Sonne 12 Stunden pro Tag. Aufgrund der Äquatornähe und dem Sonnenstand ist in diesen Regionen vom Tageszeitenklima die Rede. Denn herkömmliche Jahreszeitenwechsel finden im Regenwald nicht statt. Stattdessen wird lediglich zwischen der Tropenzeit und Regenzeit unterschieden.

Ein weiteres Kernmerkmal der tropischen Regenwälder sind die Niederschläge. Die Wärme sowie die dichte Vegetation sorgen vorrangig für eine hohe Verdunstung am Vormittag. Das zieht eine erhöhte Luftfeuchte nach sich. Das Wasser steigt in der Luft auf und führt zur Wolkenbildung. Dort kann es als Regen wieder herunterkommen und auf die Weise zum feuchtwarmen Klima im Regenwald beitragen.

In den Tropenregionen ist es aufgrund der Kreisläufe typisch, dass nachmittags der Regen niedergeht und Gewitter auftreten. Die Niederschläge liegen hierbei für gewöhnlich bei rund 2000 bis 4000 Litern je m² und Jahr. Zum Vergleich: Diese Mengen entsprechen etwa 14 gefüllten Badewannen pro m² und Jahr.

Stockwerke im Regenwald aufgrund der Umweltfaktoren

Die Tropenwälder, wie Regenwälder ebenfalls bezeichnet werden, lassen sich zusätzlich durch ihren Aufbau bzw. die Struktur der Vegetation erkennen. Das Pflanzenreich lässt sich demnach in die folgenden Etagen einordnen (sog. Stratifikation):

• Wurzeln und eine zarte Humusschicht (sog. Urwaldboden)
• krautartige Pflanzen (sog. Krautschicht)
• Sträucher; Pflanzen, die nicht verholzen (sog. Strauchschicht)
• junge Baumpflanzen (sog. Unterholz)
• Blätterdach bzw. Kronenschicht (Höhe: 35 bis 45 Meter)
• Bäume, die über die Kronenschicht hinausragen (sog. Urwaldriesen sind bis zu 70 Metern hoch)

Dabei sorgen die Bäume mit ihrem Blätterdach für eine deutliche Abkühlung auf dem Erdboden. Das erlaubt zum einen ein nährstoffreiches Erdreich, zum anderen die effektive Speicherung großer Mengen CO2 (Kohlenstoffdioxid).

Die Bedeutung der Wasserkreisläufe bei der Bildung von Regenwäldern

Die Regenwälder spielen neben ihren kühlenden Auswirkungen als CO2-Speicher eine bedeutsame Rolle in der Klimaforschung. Ihr Schutz gilt als wesentlich für das Klima auf dem Planeten. Das Verständnis, wie Tropenwälder entstehen, ist deswegen ein wichtiger Aspekt. Der sog. große und kleine Wasserkreislauf sind hierbei besonders als Einflussfaktoren nennenswert.

Der kleine Kreislauf bezeichnet das regional stattfindende Speichern und Transportieren von Wasser über die Luft. Hierbei sorgen im Regenwald die Menge an Bäumen und die Größe der Blätter für das Verdunsten von Feuchtigkeit durch die Sonnenstrahlen. Diese Feuchte steigt auf (z. B. als Nebel) und sorgt somit für Wolkenbildung und Regen.

Ein Baum kann bspw. an die Erdatmosphäre bis zu 1000 Liter Wasser abgeben. Wissenschaftler haben in dem Zusammenhang noch etwas ermittelt: Im Amazonasgebiet, d. h. dem großen Regenwaldgebiet in Südamerika, regnet ein einzelner Tropfen bis zu sechsmal herunter und verdunstet wieder, ehe er über die Flüsse in den großen Wasserkreislauf übergeht.

Der globale Wasserkreislauf für die äquatornahe Entstehung des Regenwalds

Auf der gesamten Erde existiert ein globaler Kreislauf zum Speichern und Transportieren von Wasser (großer Wasserkreislauf). Hierbei geschehen vor allem drei Ereignisse: Regen bzw. Niederschlag triff auf die Wasserläufe auf dem Festland (d. h. Bäche oder Flüsse). Diese Gewässer fließen zurück in die Meere. Dort sorgt die Sonneneinstrahlung auf den Wasseroberflächen für einen Verdunstungseffekt durch Erwärmung.

Das Wasser steigt von den Ozeanen durch die erwärmte Luft auf und kondensiert in höherer Distanz. Dadurch ändert es seinen Zustand und fällt über dem Festland als Schnee, Regen, Hagel usw. wieder herab. In welcher Form der Niederschlag niedergeht, hängt vorrangig von der Temperatur ab.

Der Wind und die Luftzirkulation beeinflussen grundlegend, wo sich Regenwolken in Regen auflösen. Die Luftströme stellen neben den beiden Wasserkreisläufen deswegen einen weiteren Kernpunkt bei der Bildung der Regenwälder am Äquator dar.

Passatwinde, Hadley-Zelle und die innertropische Konvergenzzone – so entstehen Regenwälder am Äquator

Um nachzuvollziehen, warum und wie sich die tropischen Regenwälder bilden, braucht es ein wenig Hintergrundwissen zur Luftzirkulation auf der Erde. Hierbei sind vor allem die sog. innertropische Konvergenzzone (ITC) sowie die Hadley-Zelle mit den Passatwinden relevant. Was ist mit diesen Begriffen gemeint?

Die innertropische Konvergenzzone verläuft am Äquator. Hier liegen ebenfalls die immergrünen Regenwälder auf der Erde. In dieser Zone herrscht ein Tiefdruckband vor. Die Sonne ist abermals der Auslöser für die dort vorherrschenden klimatischen Bedingungen. Denn bis zum südlichen und nördlichen Wendekreis (ein erdumlaufendes Band auf Höhe des 30. Breitengrades) sind die Passatwinde aufzufinden und damit ebenfalls die sog. Hadley-Zelle.

Die Hadley-Zelle beschreibt einen globalen Luftkreislauf, der sich zwischen dem 30. Breitenkreises und dem Breitengrad Null abspielt. In der Nähe vom Äquator (der 0. geografischen Breite) scheint die Sonne regulär im Zenit (90°) oder annähernd in dieser Position (d. h. 67° und mehr). Durch die nahezu senkrechte Lage der Sonnenstrahlen erwärmt sich die Luft in Bodennähe außerordentlich stark. Die Wärme begründet einen darauffolgenden Dichteverlust der Luftmassen. Das verursacht eine Ausdehnung der Luft (sog. Antipassat oder Gegenpassat). Diese Dehnung verringert den Luftdruck am Boden, sodass die Tiefdruckrinne, d. h. die innertropische Konvergenzzone, entsteht.

Zusätzlich führt die Lufterwärmung zu einer Abkühlung in ca. 18 km Höhe (sog. Tropopause). Dadurch streben die Luftmassen in Richtung der Pole. Das weitere Erkalten lässt die Massen absinken, wodurch sich der Druck nahe dem Erdboden wieder erhöht. Auf die Weise entsteht ein Druckgefälle. Die Luft gelangt daraufhin erneut in der äquatorialen Tiefdruckrinne, erwärmt sich, steigt auf und wandert abermals. Dieser Kreislauf nennt sich Hadley-Zelle. Er ist wesentlich für die Entstehung der Regenwälder.

Die Zelle wandert wegen des Sonnenstands im bzw. nahe dem Zenit im Verlauf eines Jahres zwischen den Wendekreisen hin und her. Dadurch entwickeln sich die typischen Regenzeiten (und Trockenzeiten) in Tropenwäldern. In Bodennähe führt die Hadley-Zelle zusätzlich zur Entstehung der notwendigen Passatwinde auf der Südhalbkugel und der Nordhalbkugel des Planeten. Für Regenwälder ist diese Luftzirkulation unterm Strich ein entscheidendes Element.

Warum Regenwälder Passatwinde brauchen

Die Passatwinde stellen einen notwendigen Bestandteil der Entstehung der Regenwälder dar. Das liegt an der Verdunstung des Wassers (vgl. großen Wasserkreislauf). In der Nähe des Äquators führt die Windzirkulation innerhalb der Hadley-Zelle mit den in der innertropischen Konvergenzzone einströmenden Passatwinden von den Meeren zu ergiebigen Regenfällen in der Regenwaldregion.

Zum Vergleich: Die Wendekreise (30. Breitengrad) sind vorrangig durch Wüsten und trockenen Regionen gekennzeichnet. Das liegt am Absinken der wasserarmen Luft in diesen Gegenden. Das Absinken sorgt für Hochdruck, sodass sich die charakteristischen Trockengebiete (Wüsten, Savannen) bilden.

Die Passatwinde entstehen aufgrund dieser Luftdruckunterschiede. Sie befördern die feuchte Luft von den Meeren mitsamt den zugehörigen Regenwolken zum Festland – ein für Regenwälder essenzieller Vorgang. Denn dort kann Regen oft und in großen Mengen fallen, sodass die charakteristische Struktur der Tropenwälder wachsen kann.

Während ein Teil des Wassers über die Blätter verdunstet (kleiner Wasserkreislauf), landet ein anderer Anteil in den Flüssen und Bächen. Von dort aus kann das abgeregnete Wasser erneut in die Ozeane fließen und verdunsten (großer Wasserkreislauf). Ohne die Passatwinde, die Tiefdruckrinne und die all dies umfassende Hadley-Zelle könnten die tropischen Regenwälder nicht wachsen und gedeihen.

Klimaerwärmung gefährdet den Wasserkreislauf im Regenwald

Der Luftkreislauf sowie die Wasserkreisläufe sind demnach essenziell, damit sich Regenwälder überhaupt erst bilden. Die Verdunstung von Wasser trägt zur Wolkenbildung bei und erlaubt gleichzeitig einen kühlenden Einfluss auf die erdbodennäheren Schichten. Denn die Sonnenstrahlen müssen zunächst die Wolken bzw. den Nebel und die Baumkronen durchdringen, ehe sie die Luft darunter erwärmen können.

Werden die Wälder vernichtet, wie es bspw. durch Rodungen oft der Fall ist, fehlen schattenspendende Bäume. Der Boden erwärmt sich zügiger und das zieht eine rasche Zersetzung der einzelnen Komponenten nach sich. Da Regenwälder CO2 (Kohlenstoffdioxid) durch die Fotosynthese (Nährstoffwechsel bei Pflanzen) aufnehmen und speichern, wird dieses klimaschädliche „Treibhausgas“ entweder direkt oder später wieder freigesetzt.

Die Konsequenz dessen wäre das schnellere Voranschreiten der Klimaerwärmung und darauffolgend der Verlust der Arten- und Pflanzenvielfalt. Die Luftkreisläufe und Wasserkreisläufe würden zusammenbrechen und zu folgenden Effekten führen:

• weniger Wolkenbildung
• geringere Niederschläge
• trockenere Böden
• verstärkte Wüstenbildung
• Verlust der Vielfalt (Arten und Pflanzen)

Zusammenfassung

• Die Bildung von tropischen Regenwäldern am Äquator ist aufgrund der globalen Kreisläufe möglich.
• Aufgrund des Sonnenstandes, über den Äquator ist es dort sehr war. Die Luftmassen dehnen sich aus, wodurch die Niederschlagswahrscheinlichkeit erhöht wird. Dadurch kommt es zu ständig wiederkehrenden Niederschlägen über dem Äquator, was eine Bildung von Regenwäldern möglich machte.
• Die Verdunstung von Wasser sowie die Zirkulation von Luft sind wesentliche Kriterien in dem ganzheitlichen Schema.
• Gerät eins der Kreislaufsysteme aus dem Gleichgewicht, hat das unmittelbare Auswirkungen auf andere, zusammenhängende Abfolgen.