Feuer schwächen tropische Regenwälder jahrelang

Auch zehn Jahre nach Bränden sterben große, alte Bäume vermehrt, und die Wälder bleiben anfälliger für Feuer und Sturmschäden

So wichtig tropische Regenwälder für die Artenvielfalt und das Klima sind, so verletzlich sind sie. Ein internationales Team um Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie in Jena beobachtete an der Tanguro Ranch Forschungsstation im brasilianischen Amazonas nun, dass die Wälder auch knapp zehn Jahre nach den letzten Bränden immer noch verfallen. Die Bestände waren zudem anfälliger für Sturmschäden, vor allem an den Waldrändern, und ihre Biomasse war deutlich geringer.

Eine höhere Sterblichkeit der Bäume hat zur Folge, dass es mehr Nischen für invasive Gräser gibt. Susan Trumbore und Divino Silverio nehmen die Gräser genauer unter die Lupe, die sich an den Waldrändern während der fünfjährigen Erholungsphase kontinuierlich ausbreiten und das Nachwachsen von Bäumen unterdrücken.

Die Tanguro Ranch Forschungsstation befindet sich im südlichen Teil Brasiliens in einem Waldstück, das unmittelbar an ein Sojafeld grenzt. Hier legten Forscher des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie, des Woods Hole Research Center in den USA und des brasilianischen IPAM Amazonia Versuchsflächen an, die sie zwischen 2004 und 2010 als Teil des Experiments regelmäßig abbrannten. Zusätzlich schädigte 2012 ein starker Sturm die Waldfläche. Die Wissenschaftler beobachten die Veränderungen des Waldes seit inzwischen 14 Jahren. Mit zwei 30 Meter hohen Türmen messen sie, wie der Wald in der Erholungsphase nach den Bränden die Kohlenstoffkonzentrationen und den Wasserkreislauf beeinflusst. Zusätzlich ermitteln sie die Höhe und den Umfang der Bäume sowie etliche andere ökologische Parameter.

„Nur wenige Studien dokumentieren so viele verschiedene Parameter in einem Wald, der sich von unterschiedlichen Störungen erholen muss. Dadurch können wir unsere Vorhersagen über die Entwicklung der Wälder in der Zukunft verbessern, “ erläutert Susan Trumbore, Direktorin am Max- Planck-Institut für Biogeochemie und Co-Autorin der Studie.

Der Austausch von Waser und CO2 mit der Atmosphäre erholt sich, aber die Wälder bleiben geschädigt

Die gute Nachricht zuerst: Das Forscherteam stellte überrascht fest, dass sich der Austausch von CO2 und Wasser zwischen Wald und Atmosphäre relativ schnell normalisiert. Nach nur sieben Jahren setzten die gestörten Wälder Wasser und Kohlenstoff genauso effektiv um, wie intakte Wälder, die doppelt so viel Biomasse aufweisen.

Aber es gibt auch eine schlecht Nachricht: Trotz der hohen Aktivität zog sich der Wald zurück. Große, ältere Bäume starben vermehrt und wurden von jungen, schnell-wachsenden Arten ersetzt. Diese sind deutlich weniger effektive Kohlenstoffspeicher. Knapp zehn Jahre nach den letzten Bränden waren die Wälder noch immer merklich geschwächt. Ihre Biomasse war nach wie vor deutlich niedriger, und die Bestände waren anfälliger für Sturmschäden, vor allem an den Waldrändern. Das ist eine wichtige Erkenntnis, da die zusammenhängenden Waldflächen des Amazonas immer häufiger durch Abholzung unterbrochen werden. Zudem beobachteten die Wissenschaftler, dass Gräser in die Waldgebiete einwandern, was diese anfälliger für natürliche Feuer macht und langfristig zum Rückgang des Waldes beitragen kann.

„Unsere Studie zeigt, dass die Schneisen durch die Wälder permanente Narben hinterlassen,“ resümiert Paulo Brando vom Woods Hole Research Center, Erstautor der Studie. „Ob sich unsere Untersuchungsflächen wieder vollständig erholen werden, können wir aber zum jetzigen Zeitpunkt noch nicht sagen. Wenn der Wendepunkt erreicht wird, kann sich die Region langfristig in ein Mischökosystem aus Wald und Grasland verwandeln.“

Wie wirkt sich der Klimawandel auf die Wälder aus

Versuchsfläche nach einem Feuer, das Wissenschaftler als Teil eines Langzeitexperiments legten.

Die Ergebnisse der Untersuchungen haben Bedeutung weit über den Amazonas hinaus. Denn Brandrodung, Holzfällerei und veränderte Landnutzung bedrohen Wälder überall auf der Welt, vor allem in den Tropen. Und auch die belassenen Wälder werden in ihrer Fähigkeit, sich nach Störungen schnell zu erholen, beeinträchtigt. Das ist vor allem deshalb kritisch, weil Studien zeigen, dass Extremereignisse wie starke Stürme und Dürren durch den Klimawandel öfter auftreten und stärker ausfallen werden. Häufigere Störungen verhindern dann eine umfassende Erholung von Biomasse und Biodiversität, speziell in Ökosystemen, die durch Abholzung fragmentiert werden.

Der Amazonas hat bereits 800.000 Quadratkilometer an Fläche verloren, mehr als doppelt so viel wie die gesamte Fläche Deutschlands. Ein Großteil davon wurde für die Landwirtschaft gerodet. Mit Forschungsprojekten wie diesem an der Tanguro Ranch untersuchen Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie gemeinsam mit internationalen Kollegen Wälder in den Tropen und in anderen Regionen, die stark vom Klimawandel betroffen sind. Ihr Ziel ist es, herauszufinden, wie der Wandel von Klima und Landnutzung die Wälder beeinflusst und wie man Biodiversität und Kohlenstoffspeicher der Waldökosysteme effektiv schützen kann.

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