Warum ist Feuer ein Umweltfaktor für ein Ökosystem
Der Feuerkreislauf in der Natur: Verbrannte Erde ist sehr fruchtbar, wodurch dort neues Leben entsteht.
Wie andere Naturereignisse auch, ist Feuer ein beträchtlicher Umweltfaktor, welcher einen Lebensraum nachhaltig verändern kann. Doch Brände in der Landschaft sind keineswegs nur negativ zu sehen. Nicht jeder Flächen- oder Waldbrand ist gleich eine ökologische Katastrophe, die zudem auch noch menschengemacht ist. Und nicht jeder Brand in der Natur beruht auf Brandrodung oder absichtlich gelegten Waldbränden, die vor allem Spekulanten-Interessen dienen.
Insofern lohnt es sich, bei diesem Thema genauer hinzusehen. Es gibt neben den sogenannten Schadfeuern nämlich auch landschaftliche Nutzfeuer. Diese Brände werden kontrolliert und absichtsvoll gelegt, um der Natur wieder zu mehr Artenvielfalt zu verhelfen.
Inhalt
Ein erster Blick auf Brandereignisse in der Natur
Viele Landschaften der Erde wurden bereits erheblich vom Menschen beeinflusst. Nehmen wir beispielsweise die bewirtschafteten Forsten. Diese sind als Monokulturen mit nur wenigen Baumarten deutlich anfälliger gegenüber Schädlingen, Wettereinflüssen oder Bränden. Das hat zur Folge, dass die Forsten zukünftig umgebaut werden müssen.
Ein zweites Beispiel sind großflächige Brandrodungen. Solche Brände werden oft illegal vorgenommen, um neue Siedlungen zu bauen, Bodenschätze abzubauen, Straßen anzulegen oder Ackerbau und Viehzucht zu betreiben. Drittens sind Achtlosigkeit oder absichtsvolle Brandstiftung Gründe dafür, dass es in einer Landschaft zu großflächigen Bränden kommt. Ob die eher selten vorkommenden Selbstentzündungen von Bäumen oder Graslandschaften durch den Klimawandel zunehmen werden, steht zu fragen. Weitere Ursachen für Feuer können Meteoriten-Einschläge oder Vulkanausbrüche sein.
Manche Wälder – zum Beispiel Eukalyptuswälder oder alte Wälder – brennen wegen bestimmter Gegebenheiten besser als andere. Außerdem bringt der Klimawandel mit sich, dass die Wälder nicht mehr genug Feuchtigkeit enthalten. Eine achtlos weggeworfene Zigarette kann unbemerkt einen Schwelbrand auf ausgetrockneten Böden und in trockenem Unterholz verursachen. Daraus wird dann schnell ein Waldbrand. Das Feuer wird vom Wind angefacht. Es kann sich durch riesige Areale fressen. Wenn es nicht ordentlich regnet, kann ein ausgedehntes Feuer bei schwer zugänglichen Waldgebieten fatale Auswirkungen auf die Umwelt haben. Dennoch gilt auch, dass Wald oder Flächenbrände nicht immer eine ökologische Katastrophe auslösen.
Wälder sind erstaunlich regenerationsfähig. Selbst in der Tierwelt finden sich Beispiele, die eine erstaunliche Anpassungsfähigkeit an Feuer belegen. Der Grund dafür ist, dass viele Brände sich schon seit Jahrhunderten durch Blitzeinschläge, Meteoriten oder Selbstentzündungen ergeben haben. Es kann also auch ohne menschlichen Einfluss zu Bränden in der Natur kommen. Schlägt der Blitz in einen einzelnstehenden Baum ein, hat das meist keine größeren Folgen für die Umwelt. Doch bei anhaltenden Trockenperioden sind ganze Wälder gefährdet. Die Waldbrandgefahr wird durch den Klimawandel noch ansteigen.
Die Natur und ihre Regenerationsfähigkeit
In Tundren oder der Taiga, in einer Savanne oder Steppe sowie in bestimmten Waldtypen wie den Kiefernwäldern in Florida sind Brände häufige Vorkommnisse. Gleiches gilt für die Hartlaubwälder in der Mittelmeerregion oder die australischen Eukalyptuswälder. Hier herrschen offensichtlich optimale Bedingungen, um ausgedehnte Waldbrände entstehen zu lassen. In vielen Fällen wird absichtsvolle Brandstiftung vermutet. Diese kann aber oft nicht nachgewiesen werden. Der zweite Faktor, der Brände in solchen Regionen begünstigt, sind regenarme Unwetter mit vielen Blitzeinschlägen.
Dennoch stellen Forscher immer wieder fest, dass sich die abgebrannten Wälder selbst bei großflächigen Brandschäden über lange Sicht wieder regenerieren. Es kann im Anschluss sogar ein reicheres Pflanzenleben festgestellt werden. Sogenannte Feuerklimaxgesellschaften befinden sich anscheinend in einer Art dynamischem Gleichgewicht. So wird beispielsweise die verbrannte Phytomasse durch biosphärische Regenerationsprozesse wieder ausgeglichen. Es ist inzwischen erwiesen, dass der während des Brandes in die Atmosphäre entwichene Kohlenstoff bei einem neuen Wachstum der Pflanzen wieder in die Phytomasse eingebunden wird.
Dennoch muss festgestellt werden, dass insbesondere die zielgerichtete Brandrodung zwecks Entstehung von Kulturlandschaft fatale Konsequenzen für das globale Klima hat. Die dauerhafte Vernichtung von Waldgebieten zugunsten von Siedlungen, Weiden oder Ackerflächen lässt den CO2-Gehalt in der Atmosphäre weiter ansteigen. Die Feinstaubbelastung ist beträchtlich. Die Erderwärmung schreitet weiter fort. Während Schätzungen zufolge das Verfeuern fossiler Brennstoffe mit etwa fünf bis sechs Gigatonnen Kohlenstoff-Emission zu Buche schlägt, sind die großflächigen Brandrodungen mittlerweile mit ein bis zwei Gigatonnen ein beträchtlicher Umweltfaktor geworden.
In der Vergangenheit nutzten nur indigene Völker die Brandrodung als regionale Kultivierungsmethode. Sie rodeten meist nur kleinere Flächen, die dem Anbau für den Eigenbedarf dienten. Heutzutage werden durch illegale Brandrodung riesige Flächen des Regenwaldes in Brand gesteckt, um Bodenspekulanten, dem Abbau von Bodenschätzen oder dem Straßenbau zu dienen. Doch neben den bewusst gelegten Bränden haben auch natürliche Brandereignisse eine Bedeutung für die Umwelt.
Was kann einen Brand in der Natur auslösen?
Zu unterscheiden sind durch natürliche Ursachen entstehende Brände und solche, bei denen – absichtsvoll oder fahrlässig, direkt oder indirekt – Menschen im Spiel waren.
Natürliche Brände
Zu den durch natürlichen Ereignissen wie einem Blitz-Einschlag ausgelösten Brandereignissen gehören Waldbrände bzw. Baumkronenbrände. Hier brennen aber nicht nur die Baumkronen. Das Feuer beginnt entweder durch einen Blitzeinschlag in den Baumkronen – oder es erreicht durch einen ausgedehnten Flächenbrand selbst noch die Baumkronen. Die brennenden Äste fallen herab und setzen das trockene Buschwerk und trockene Gräser und Moose in Brand.
Das Feuer vernichtet somit die komplette Vegetation eines Gebietes. Die meisten tierischen Lebewesen können nicht fliehen. Sie werden häufig vom Feuer überrascht, von ihm eingekesselt und elendiglich sterben. Nach solchen Ereignissen dauert es lange, bis die verkohlte Landschaft sich wieder vollständig regeneriert hat. Zunächst regenerieren sich die niederen Pflanzen und die Insektenpopulationen. Die ersten Pflanzen, die sich ansiedeln, sind meist robuste Pionierpflanzen. Dann gedeihen langsam auch die höheren Pflanzen. Die restliche Tierwelt erholt sich erst nach und nach.
Doch es sind durch Baumkronenbrände nicht nur negative Folgen zu registrieren. Positiv kann gewertet werden, dass die verödete Landschaft sich im Zuge ihrer Regeneration verjüngen kann. Die neuen Tierbestände sind ein Faktor, der das Aussterben von bestimmten Arten verhindert. In instabilen Lebensgemeinschaften in einem Biotop passiert das leichter.
Als „Sukzessionsgesellschaft“ bezeichnet man den Pflanzenbewuchs und die Tierpopulation, die als „Nachrücker“ in solche Areale einziehen und es neu beleben. Solche Sukzessionsgesellschaften gelten im Vergleich zu dem, was zuvor dort existiert hat, als stabiler. Sukzessionsgesellschaften haben einen geschlossenen Nährstoffkreislauf. Pflanzenarten, die sich an solche Ereignisse besser angepasst haben als andere, werden als Pyrophyten bezeichnet.
Während ein Baumkronenbrand das gesamte Leben in einer Region nachhaltig schädigt, sind Flächenbrände eher selektiv wirksam. Manchen Pflanzenarten und Lebewesen bereiten Flächenbrände den Garaus, andere profitieren sogar davon. Ein Flächenbrand hat ökologisch gesehen also einen größeren Nutzen. Die Asche enthält organische Substanzen. Diese remineralisiert den Boden. Hülsenfrucht-Arten (Leguminosen), die Stickstoff binden können, gedeihen daher auf solchen Böden besonders gut.
Brände durch menschliche Einflüsse
Feuer können auf viele Weisen entfacht werden. Bei vielen Bränden in Landschaften oder Wäldern sind menschliche Fahrlässigkeit oder Absicht ursächlich. Menschen machen in einem trockenen Wald ein Lagerfeuer, das sie nur unzureichend ablöschen. Die Glut wird durch den Wind fortgetragen. Das kann einen Schwelbrand auslösen, der dann zum Flächenbrand wird. Gleiches kann durch einen achtlos weggeworfenen Zigarettenstummel passieren. In beiden Fällen ist Fahrlässigkeit oder grobe Fahrlässigkeit festzuzustellen.
Feuer machen mittels Reibung
Die Völker der Vergangenheit konnten Feuer zunächst nur mittels Reibung von trockenen Hölzern entzünden. Diese Art des Feuermachens ist anspruchslos und einfach. Sie erfordert aber Geduld. Bei ähnlichen Methoden wie dem Feuerpflügen, Feuerbohren oder -sägen erzeugten die Menschen glimmenden Holzstaub. Dieser wurde anschließend in ein vorbereitetes Häufchen aus leicht brennbarem Zunder gegeben, um eine Flamme entstehen zu lassen.
Feuer mittels Funkenschlag erzeugen
Der Funkenschlag von Feuersteinen war eine weitere Methode, um ein Feuer zu entfachen. Gebraucht wurden dazu ein Funkenschläger – der Feuerstein – und ein Funkenspender. Dazu wurden Feuerstahl, Pyrite oder Markasite genutzt. Die Funken wurden dann auf ein als Zunder geeignetes Material geleitet. Aus der Zusammenstellung von Funkenschläger, Funkenspender und Zunder entstand das sogenannte Schlagfeuerzeug.
Feuer entfachen mittels Luftkompression
In Hinterindien nutzten die Menschen zum Entfachen des Feuers eine Feuerpumpe. Dieses Gerät zur Luftkompression wird auch als pneumatisches Feuerzeug, als Luft– oder Kompressionsfeuerzeug bezeichnet. Der Trick ist, Luft durch Kompression dermaßen zu erhitzen, dass der vorbereitete Zunder damit zum Glühen gebracht wird. Diese Methode erfordert zwar Ausdauer und Können. Sie wird aber unter Survival-Fans immer noch genutzt.
Ein pneumatisches Feuerzeug funktioniert nach dem Prinzip einer Mini-Luftpumpe. Je schneller der Kolben in den Luftzylinder gestoßen wird, desto eher entzündet die entstehende Reibungshitze des Zunderschwämmchen im unteren Teil der Feuerpumpe.
Feuer mittels Lichtbündelung erzeugen
Jedes Kind hat diese Methode des Feuermachens bereits mit einem Brennglas ausprobiert. Eine Lupe, ein Hohlspiegel oder ein paar herumliegende Scherben können aber denselben Effekt haben. Das Prinzip ist, Licht an einer Stelle zu bündeln, an der sich ein leicht brennbares Material (trockenes Gras, trockenes Holz, Zunderwatte, Papier) befindet.
Für geübte Menschen ist es kein Problem, mit dem Prinzip der Lichtbündelung binnen einer Minute ein Feuer zu entfachen. Oft nutzen Survival-Fans und Wildcamper diese Methode. Bei Fahrlässigkeit – beispielsweise einer liegengelassenen Glasscherbe auf einer Lichtung im Wald – kann unter bestimmten Bedingungen ein Schwel- oder Flächenbrand entstehen.
Feuerökologie als Ansatz der Wissenschaft
Die Feuerökologie ist die Wissenschaft, mit der die Funktionen sowie die Auswirkungen von landschaftlichen Brandereignissen untersucht werden. Eingebunden in solche Forschungen sind Wissensgebiete aus diversen wissenschaftlichen Disziplinen: der Botanik und Zoologie, der Bodenkunde und Ökologie, der Geologie und der Klimatologie sowie der Forstwissenschaften und der Meteorologie. Der Einfluss des Menschen auf die Verursachung von Bränden bindet gegebenenfalls auch die Sozialwissenschaften mit ein.
Brände haben seit Beginn der Menschheitsgeschichte natürliche Landschaften und Ökosysteme vernichtet. Alle haben sich wieder regenerieren können. Jeder Vegetationsbrand hat jedoch die Landschaft verändert. Jeder größere Brand in der Natur hatte Einfluss auf die Feinstaubbelastung, auf klimatische Bedingungen, auf Biosphäre und Atmosphäre. Die landschaftlichen Großbrände früherer Zeiten waren jedoch meist auf Meteoriteneinschläge zurückzuführen, weniger oft auf Blitzeinschläge.
Landschaftliche Brandereignisse haben den verschiedenen Ökosystemen sowie den zu der Zeit existierenden Pflanzen- und Tierarten immensen Schaden zugefügt. Es gab außer den Polar- oder Trockenwüsten kaum ein Gebiet der Erde, das von solchen Feuersbrünsten verschont blieb.
Der Blick auf Umwelt- und Klimaeinflüsse
Fatal für die Umwelt ist die Freisetzung großer Kohlenstoffdioxid-Mengen. Zwar kommt es Studien zufolge im Verlauf der Regeneration zu intensiviertem Wachstum – und damit auch zu einer erneuten Bindung der emittierten biosphärischen Kohlenstoff-Mengen. Doch die Regeneration großer ausgebrannter Gebiete dauert ihre Zeit.
Die einseitige Sicht auf Baumkronen- oder Flächenbrände als gefährliche Großereignisse für die Ökosysteme ist heute jedoch nicht mehr haltbar. Heute ist das Klima als zweiter wichtiger Faktor in den Blick gerückt. Zudem dämmerte die Erkenntnis, dass alte Wälder eher dem Feuer zum Opfer fallen als solche, die sich nach Brandereignissen verjüngen konnten.
Man ist also nach einem Großbrand im Yellowstone Park, der 1988 aufgrund von überalterten Baumbeständen dramatisch ausfiel, davon abgekommen, Waldbrände mit gezielten Maßnahmen zu verhindern. Hingegen soll der massiven illegalen Brandrodung im Amazonasgebiet Einhalt geboten werden.
Die Methode der Brandrodung hat in der jüngeren Geschichte bei den indigenen Völkern der tropischen und subtropischen Regionen eine große Rolle gespielt. Brandrodung ist bis heute weit verbreitet. Allein die Vernichtung von ausgesehnten Waldflächen zwecks Nutzung als Kulturfläche soll das Klima mit ein oder zwei Gigatonnen Kohlendioxid pro Jahr belasten.
Durch die massive Zunahme von Brandrodungen werden inzwischen Unmengen an holziger Phytomasse vernichtet. Nur krautartige Phytomasse wächst auf diesen Flächen nach. Das langsamere oder bewusst unterbundene Baumwachstum hat fatale Wirkungen auf den Wasserhaushalt der brandgerodeten Gebiete. Es begünstigt zudem Bodenerosion und Mineralstoffmängel im Boden.
Während Brandkatastrophen in borealen Nadelwäldern wichtige Einflüsse auf die Vegetationsentwicklung bedeuten, finden solche Ereignisse in den tropischen Regenwäldern rund um den Äquator kaum unter natürlichen Bedingungen statt. Nur durch vermehrten Holzeinschlag oder zunehmende Umweltverschmutzung können anhaltende Kohlenstoff-Emissionen in die Atmosphäre vorkommen.
Wie groß der Einfluss des Menschen auf Großbrände in Naturarealen in der weit zurück liegenden Menschheitsgeschichte war, lässt sich kaum noch ausmachen. Fakt ist, dass viele heute existierende Wälder sich im Laufe ihrer Geschichte durch Zweck- oder Schadfeuer verjüngt und verändert haben. Wie groß der Einfluss des Menschen auf Klima-Ereignisse und Großbrände heutzutage ist, kann man aber schon einschätzen.
Jedes Feuer verändert das Mikroklima, indem es den ursprünglichen Bewuchs eines Areals vernichtet. Die nun entstehenden flacheren Gräser, Krautpflanzen und Sträucher begünstigen eine stärkere Lichteinwirkung. Sie geben dem Wind mehr Angriffsfläche. Es verdunstet mehr Wasser, die Erdkrume wird zunehmend erodiert.
Je größer ein Flächen- oder Waldbrand ausfällt, desto mehr beeinflusst er das lokale und regionale Klima. Die aufsteigenden Rauchwolken reduzieren die Sonneneinstrahlung. Der bisherige Wasserkreislauf verändert sich. Das Rückhaltevermögen für bodengebundenes Wasser fehlt. Es kann in der Folge zu Überschwemmungen kommen.
Jede Häufung von Großbränden in freier Natur verändert das Klima auf globaler Ebene. Große Mengen an Kohlendioxid und Feinstaub tragen weiter zur Erderwärmung bei.
Fazit
Alle momentanen Klimarettungs-Initiativen kommen vermutlich zu spät. Sie fielen wirtschaftlichen oder politischen Interessen und erfolgreicher Lobbyarbeit zum Opfer. Unser Versäumnis betrifft mittlerweile unser eigenes Überleben ebenso wie das Überleben vieler Tier– und Pflanzenarten. Der Rückgang an Artenvielfalt hat ebenso weitreichende Folgen für das Ökosystem Erde wie die Erderwärmung.
Interessant ist aber, dass man heutzutage auch gezielt Feuer einsetzt, um der verringerten Artenvielfalt wieder auf die Sprünge zu helfen. So hat beispielsweise in den nordamerikanischen Prärien das Nachlassen menschengemachter Brände zum Rückgang der vorherigen Artenvielfalt geführt. Nachdem man das erkannt hatte, setzte man bewusst auf künstlich erzeugte Brände als Naturschutzmaßnahme. Damit beförderte man die Ansiedlung bestimmter Pionierpflanzen und Pyrophyten sowie eine Neubesiedlung mit Tierarten, die besser an Feuer angepasst sind als andere.
In Australien sind es die Grasbäume, in den USA die Sumpfkiefern, anderswo die Zypressen, die so Oberhand gewinnen. Wie sich die globale Vegetation in Zukunft ändern wird, weiß niemand genau. Es ist nicht mehr dem alleinigen Einfluss des Menschen zu verdanken, dass die Natur sich massiv verändern wird. Der Mensch hat mit seinem Handeln eine Spirale an Folgen in Gang gesetzt, die nun einer selbsterfüllenden Prophezeiung gleichen.
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