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Hitze, Feuer, Hochwasser - Wälder in Not

Das Ökosystem Wald übernimmt wichtige ökologische Funktionen - nicht nur in langen Hitzeperioden, auch bei ausufernden Starkregen. Nebem dem Klimawandel schränken vor allem falsche Bewirtschaftungsmethoden die natürlichen Funktionen immer stärker ein

Seit Wochen brennen Wälder rund um die Mittelmeerküste. Nach den Feuern auf Peloponnes und Rhodos, wüten die Feuer nun auch nahe der Hauptstadt Athen. Tausende Hektar Kiefern- und Olivenhaine sind mittlerweile verbrannt. Auch auf Autobahnen und Bahnstrecken [1] griffen die Feuer über.

Rund 60 Prozent der Fläche Griechenlands besteht aus bewaldetem Gebirge. Daher finden die Flammen durch Trockenheit und Winde immer wieder neue Nahrung. Besonders heftig sind die Brände auf der Insel Euböa. Inzwischen ist der nördliche Teil der Insel vom Rest fast abgeschnitten, den Rettungskräften geht das Wasser aus [2].

Hatten die Wälder auf der Insel bislang einen temperaturregulierenden Effekt für das Festland, so werden die aktuellen Brände das lokale Klima rund um die Brandgebiete wohl nachhaltig verändern [3], befürchten Experten

Auch in der Türkei kämpfen Einsatzkräfte und Freiwillige noch gegen Feuer, unter anderem im südwesttürkischen Muğla. Dem Forstingenieur Doganay Tolunay zu Folge sind im ganzen Land schätzungsweise mehr als 150.000 Hektar Land verbrannt, darunter Wälder, Olivenhaine, Wiesen und Dörfer [4].

In Süditalien bedrohen Waldbrände zunehmend Naturschutzgebiete [5] wie den Aspromonte Nationalpark in Kalabrien und den Parco delle Madonie östlich von Palermo auf Sizilien.

Der italienische Agrarverband Coldiretti warnt vor Dürreschäden in der Landwirtschaft. So könnten im Süden die Erträge beim Weizen um zehn Prozent zurückgehen. Im Anbau von Kirschen, Pfirsichen und Nektarinen wird sogar mit einem Rückgang von bis zu 50 Prozent gerechnet [6].

Es ist ein Teufelskreis: Trockenheit und Hitze fördern die Entstehung von Waldbränden (und Brandstifter tun das ihre dazu: Waldbrände in halb Italien: Brandstiftung und Klima [7]). Brennende Wälder wiederum setzen Kohlendioxid frei und heizen den Klimawandel an. Hinzu kommt, dass sich der Wald unter den trockenen Klimabedingungen nicht so einfach und schnell regenerieren kann.

Waldschäden durch Wassermassen

Auf der anderen Seite gab es Mitte Juli im Nordosten der Türkei noch heftige Regenfälle. Mindestens fünf Menschen wurden hier in den Tod gerissen. Die Hochwasser hatten Erdrutsche ausgelöst, die wiederum rissen Häuser mit sich [8].

Erdrutsche werden vor allem dort ausgelöst, wo die Baumwurzeln nicht mehr ausreichen, um den Boden zusammenzuhalten. Diese Funktion übernehmen die kränkelnden Wälder immer weniger gut. Beispiel Flutkatastrophe an der Ahr: Das Hochwasser sei durch den schadhaften Wald noch verschärft worden, glaubt Jens Willen aus Schuld im Ahrtal. Der Zustand des Waldes habe sich in den vergangenen Jahren verschlechtert, erklärt der Förster, in dessen Haus das Wasser ebenfalls eingedrungen war.

Seit Jahren beobachtet Willen in seinem Revier in Reifferscheid in der Eifel, wie sich der Zustand des Waldes verändert. Hitze, Trockenheit und ständige Unwetter haben die Bäume geschwächt. Das Tempo der Wetterwechsel habe deutlich zugenommen. Die einheimischen Baumarten hielten viel aus, aber ob sie auf Dauer widerstehen können, bezweifelt der Baumexperte. Neben den Nadelbäumen wie Kiefern, Lärchen und Fichten leiden nun auch Buchen und Ahorn. Sogar hundertjährige Eichenbestände lichteten sich ganz von selbst [9].

Wälder beeinflussen das Wetter

In Deutschland werden rund 74 Prozent des Trinkwassers aus dem Grundwasser gewonnen. 15,5 Prozent (5,5 Millionen Hektar) der Landesfläche sind als Wasserschutzgebiet ausgewiesen. Der Wald nimmt hier mit einem Anteil von über 40 Prozent (2,1 Millionen Hektar) eine zentrale Rolle ein. Ein Grund dafür ist, dass die Nitratbelastung des Grundwassers unter dem Wald im Vergleich zu gedüngten Ackerflächen deutlich geringer ist.

Zudem kann - im Gegensatz zu Ackerflächen und Siedlungen - das Wasser aus denWäldern nicht so leicht abfließen. Das Regenwasser, das durch das Kronendach und den Stammabfluss in den Boden gelangt, fließt zunächst in den Bodenwasserspeicher. Aus dem Boden nehmen die Pflanzen über Feinwurzeln Wasser und Nährstoffe auf. Das Sickerwasser gelangt in die tieferen Bodenschichten, wo es zur Grundwasserneubildung beiträgt, wobei sich unter Laubbäumen mehr Sickerwasser bildet als unter Nadelbäumen. Waldgebiete in Beckenlagen mit bis zu 70 Prozent Bewaldung verfügen über ein um die Hälfte gesteigertes Rückhaltevermögen gegenüber Regionen mit nur zehn Prozent Waldbedeckung.

Das Wasserrückhaltevermögen ist im Sommer um 25 Prozent höher als im Winter. Bis zu 70 Prozent des Jahresniederschlages gelangt über Verdunstung von der Blattoberfläche und Waldboden, aber auch über die Transpiration über die Blattstomata wieder in die Atmosphäre. Global gesehen ist Verdunstung für durchschnittlich 40 Prozent der Regenfälle über dem Land verantwortlich [10], heißt es in einer Studie des Öko-Instituts zu Wasserhaushalt und Forstwirtschaft von 2020.

Alte Bäume fördern Vielfalt in Ackerböden

Die biologische Vielfalt in den letzten Jahrzehnten stark zurückgegangen. Maßnahmen zur Förderung der Vielfalt konzentrieren sich meist auf oberirdisch lebende Arten wie Vögel und Bienen. Doch auch die Böden sind voller Organismen, und die sind mindestens ebenso vielfältig wie die oberirdisch lebende Fauna und damit immens wichtig für die Bodenfruchtbarkeit, Kohlenstoffspeicherung und andere Ökosystemleistungen.

Wälder, Wiesen und Äcker dürfen nicht als in sich abgeschlossenen Ökosysteme [11] betrachtet werden, sondern sie beeinflussen sich gegenseitig, heißt es in einer aktuellen Studie. Wissenschaftler des Senckenberg Forschungszentrums für Biodiversität und Klima in Frankfurt untersuchten landwirtschaftlich genutzte Wiesen und Weiden.

In einem Radius von zwei Kilometern rund um die Parzellen wurde untersucht, inwiefern durch Waldrodung und andere Formen intensiver Landnutzung beeinflusst wurde. Sie ermittelten die Zahl der ober- und unterirdische Arten von 150 Parzellen auf Wiesen und Weiden in der Schorfheide-Chorin, auf der Schwäbischen Alb und im Nationalpark Hainich.

Die Artenvielfalt im Boden ist umso höher, je mehr Waldflächen es in bis zu zwei Kilometern Entfernung gibt und je länger der Wald in der weiteren Umgebung schon besteht. Zu dieser Erkenntnis gelangten die Wissenschaftler, nachdem sie die Intensität der Nutzung und Düngung eingehend untersucht hatten. Demnach hängt die Artenvielfalt auf den Wiesen- und Weiden mehr von der Beschaffenheit der weiteren Umgebung ab, als davon, was auf den Böden selbst passiert.

So bieten Wälder in der Nähe von Ackerland einen stabilen Lebensraum für Bodenorganismen. Umgepflügte Äcker und Wiesen können von Tieren und Pilzen wieder besiedelt werden. Auch hat die Intensität von Düngung, Beweidung oder Mahd auf den Parzellen nur geringen Einfluss auf den Artenreichtum. Einige Bodenorganismen wie Pilze und Amöben scheinen sogar von intensiver Landnutzung zu profitieren.

Ganz im Gegensatz zu den Pflanzen, Vögeln, Insekten, Weichtieren, Käfern, die in den Wiesen und Weiden leben und die bei intensiver Nutzung eher verschwinden, weiß Gaëtane Le Provost, Postdoktorandin am Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrum. Bei intensiver Bewirtschaftung und einem homogenem Umfeld nahm die oberirdische Artenvielfalt eher ab. Die biologische Vielfalt im Agrarland würde davon profitieren, wenn es in der weiteren Umgebung langfristig Wälder und Grasflächen gebe [12], erklärt Dr. Peter Manning, leitende Wissenschaftler am Senckenberg-Forschungszentrum.

Erntemaschinen schädigen die Waldböden

Ein gesunder Waldboden enthält jede Menge luft- und wasserführende Hohlräume. Der Stoffkreislauf wird stark von der aktiven Bodenmikroflora beeinflusst. Ob Pilze, Regenwürmer, Bakterien und andere Bodenlebewesen - rund 8.000 verschiedene Mikroorganismen leben in einem Gramm Erde - zwanzig Mal so viel wie im Ackerboden. Je feuchter der Boden, umso tiefer sinken die Räder der Maschinen in den Boden ein und verdichten den Grund und behindern den Gasaustausch zwischen Boden und Atmosphäre.

Entscheidend dabei ist der Zeitpunkt des Einsatzes von Holzerntemaschinen, die im beladenen Zustand bis zu 24 Tonnen schwer sein können, lautet das Ergebnis eines Experimentes, das internationale Forscher 2013 auf Schweizer Waldböden in verschiedenen Feuchtzuständen durchführten. Zudem analysierten die Wissenschaftler im Boden vielfältige Mikroorganismen. Vor und nach den Versuchen nahmen sie zahlreiche Bodenproben in und neben den Fahrspuren auf.

Werden die Böden mit schweren Maschinen befahren und Hohlräume zusammengepresst, wird die Vernetzung der Poren zerstört, der Luftaustausch behindert und der Wasserfluss reduziert. Dadurch verändern sich Lebensbedingungen für die meisten Pilze und Bakterien. So verschwinden die Mykorrhizapilze, die für das Baumwachstum bedeutend sind, unter der starken Belastung fast vollständig – zugunsten von Fäulnisbakterien, die das Wachstum der Bäume hemmen.

Nur wenige Bakterien- und Pilzarten können ich danach kurzfristig wieder erholen. Stattdessen vermehren sich Bakterienarten, die mit weniger Sauerstoff auskommen. Dabei entsteht vor allem Methan und Lachgas. Erst sechs bis zwölf Monate nach Beendigung des Experimentes zeigt sich die starke Beeinträchtigung der Bodenlebewesen [13].

Zu einem ähnlichen Schluss kommt auch die oben genannte Studie des Öko-Institutes. Demzufolge werden die Hohlräume des Bodens zusammengedrückt, so dass sich die Aufnahmefähigkeit von Wasser und Luft über die Wurzeln verschlechtert. Zudem versickert das Wasser schlechter in die Böden. Ähnlich wie bei den Ackerböden hängt der Grad der Verdichtung von dem Gewicht des Fahrzeuges und der Stabilität des Bodens ab. Doch im Gegensatz zu Ackerböden können sich Waldböden nur schlecht regenerieren, weil sie nicht mechanisch gelockert werden.

Ist der Boden eher grobkörnig (lehmig-sandig), werden die Bodenpartikel weniger stark zusammengedrückt als bei einem schluffig-tonigen Boden. Im feuchten Zustand sind Böden besonders empfindlich. Bis sich die Waldböden vollständig erholt haben, können mehrere Jahrzehnte vergehen [14], glauben die Forscher.

Wiederaufforstung wirkt dem Klimawandel entgegen

Ein Drittel der Fläche Deutschlands ist mit Wald bedeckt. Ein Großteil davon dient als Wirtschaftswald. Der bestand vor allem aus Fichten, denn lange stand die Produktion von Holz im Vordergrund. Viele dieser Standorte sind im Vergleich zum natürlichen Verbreitungsgebiet der Fichten zu warm und zu trocken, weshalb die Bäume anfälliger gegenüber Schädlingen wie Borkenkäfern, aber auch anfälliger gegenüber Sturmschäden wurden.

Der Klimawandel verstärkt diesen Effekt. Wegen der trockenen und heißen Sommer hat sich die Menge der durch Schädlingsbefall zerstörten Bäume seit 2015 nahezu verzehnfacht.

Angesichts der Waldschäden müssten allein in Deutschland theoretisch mehr als 250.000 Hektar wiederbewaldet werden. Um die Stabilität des Waldes zu stärken, brauche es mehr Mischbestände, bestehend aus Buchen, Eichen, Fichten und Tannen, aber auch Zedern und andere Mittelmeerarten, fordert Andreas Bitter, Vorsitzender der Waldschutzorganisation PEFC Deutschland. Es braucht mehr Artenvielfalt, bessere Waldpflege und klare Regeln für Maschineneinsätze.

Für die Forstbetriebe dürfen Holzerlöse nicht mehr der alleinige Maßstab sein [15]. So pflanzt zum Beispiel Planted Green Bäume im Taunus, um den dortigen Mischwald zu stärken [16].

Oder im Harz: Statt grüne Tannen prägen tote Fichten die Landschaft. Stürme, Trockenheit der letzten Jahre sowie Schädlinge wie der Borkenkäfer haben dem Nationalpark stark zugesetzt. Im Rahmen eines Wiederaufforstungsprogramms soll die Monokultur Fichte nun durch klimastabile Mischwälder ersetzt werden [17].

Standorte, an denen keine Landwirtschaft möglich ist, bieten sich besonders zur Wiederbewaldung an. Doch ein fachgerechter Waldumbau geht nicht ohne ausgebildetes Forstpersonal. In den letzten 20 Jahren wurde etwa 50 Prozent beim Bund, den Ländern und den Kommunen eingespart. Immer mehr Beschäftigte erreichen das Rentenalter. Hinzu kommt der Mangel an Nachwuchs. Aus diesem Grund fordert die IG BAU neben einer Ausbildungsoffensive mindestens 11.000 neue Arbeitsplätze im Forst [18].

Mit Frühwarnsystemen Schaden verhindern

Um die Gefahren für den Wald rechtzeitig zu erkennen, wollen die Experten der Uni Göttingen ein Frühwarnsystem entwickeln - Beispiel mit Hilfe von Digital Forest [19]. Satelliten, die im Rahmen des europäischen Copernicus-Programms eingesetzt werden, sollen Spektraldaten von Wäldern liefen, die deren Trockenstress dokumentieren.

Unabhängig vom Wetter können Radarwellen die Oberflächen vermessen und erkennen, ob ein Kronendach lichter wird. Auf diese Weise erkennen die Spektralaufnahmen Pflanzenstress, Kohlendioxidaustausch und Stoffwechselaktivität.

Mit diesem System und mit Methoden der Künstlichen Intelligenz können Waldstücke oder Graslandschaften analysiert werden, erklärt Angela Lausch vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) in Leipzig.

Auch der Zustand der tropischen Regenwälder wird über Satelliten dokumentiert. Bislang wird Jahr für Jahr tropischer Regenwald auf einer Fläche größer als Belgien vernichtet. Den Wissenschaftlern zufolge sollen die Aufnahmen dazu beitragen, die Abholzung zu stoppen [20].

Je mehr Wald weltweit vernichtet wird, umso wichtiger werden Strategien zur Wiederaufforstung. Wenn auf einer Fläche von einer Milliarde Hektar die Bewaldung von mehr als einem Viertel zunähme, würden mehr als 200 Gigatonnen zusätzlichem Kohlenstoff gespeichert [21], heißt es in einer Studie der ETH Zürich aus dem Jahr 2019.

Das Wiederaufforstungsprojekt von Sebastião Salgado zeigt, wie positiv sich Wiederbewaldung auf die Umwelt auswirken kann. Der bekannte brasilianische Fotograf bepflanzte die ehemalige Farm seiner Eltern im Bundesstaat Minas Gerais auf einer Fläche von 700 Hektar. Dafür gründete er vor mehr als 20 Jahren das Institut Terra [22].

Im Laufe der Jahre entstand aus verödetem Weideland ein artenreiches Biotop. Die Baumschule, aus der die Bäume stammen, liefert inzwischen auch Pflanzen für andere Projekte. So hat sich auf benachbarten Farmen, auf denen eine gewisse Zahl an Bäumen gepflanzt wurde, der Grundwasserspiegel inzwischen deutlich erhöht [23].


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https://www.heise.de/-6163157

Links in diesem Artikel:
[1] https://www.heise.de/tp/features/Griechenland-Verheerende-Waldbraende-bedrohen-auch-die-Hauptstadt-6156901.html
[2] https://www.rnd.de/panorama/griechenland-waldbraende-auf-insel-euboea-feuerwehr-hat-kein-wasser-mehr-VTXVXDGBWLWP6MJB5THTB25TXY.html
[3] https://www.heise.de/tp/features/Griechenland-erst-saniert-dann-verbrannt-6158465.html?seite=3
[4] https://www.sueddeutsche.de/panorama/braende-griechenland-tuerkei-bilder-1.5374855
[5] https://www.zeit.de/gesellschaft/2021-08/waldbraende-griechenland-italien-tuerkei-insel-evakuierung?utm_referrer=https%3A%2F%2Fwww.google.com%2
[6] https://www.sueddeutsche.de/panorama/waldbraende-in-griechenland-italien-tuerkei-lufteinsaetze-in-euboea-1.5376400-2
[7] https://www.heise.de/tp/features/Waldbraende-in-halb-Italien-Brandstiftung-und-Klima-6155550.html
[8] https://www.rnd.de/panorama/fuenf-tote-und-drei-vermisste-nach-wolkenbruechen-in-der-tuerkei-DLJYXDLHIADQYGP3LN6GKMVBCY.html
[9] https://kurzelinks.de/fv3s
[10] https://www.nabu.de/imperia/md/content/nabude/wald/200915-nabu-wasserhaushalt_wald.pdf
[11] https://www.nature.com/articles/s41467-021-23931-1
[12] https://idw-online.de/de/news771431
[13] https://kurzelinks.de/qt7g
[14] https://www.nabu.de/imperia/md/content/nabude/wald/200915-nabu-wasserhaushalt_wald.pdf
[15] https://www.tagesspiegel.de/gesellschaft/panorama/800-millionen-euro-erforderlich-deutsche-waelder-sind-so-bedroht-wie-seit-200-jahren-nicht-mehr/26012162.html
[16] https://www.planted.green/
[17] https://www.heimatharz.com/post/waldsterben-harz
[18] https://www.redenwirueber.de/informationen/meldungen/ohne-gesunden-wald-kein-effektiver-klimaschutz?fbclid=IwAR1B2UtuiMCi_5lXNQeXHfqf91YiTipY_9wNQkvS-5rram8erehguusUdzc
[19] https://www.uni-goettingen.de/de/635968.html
[20] https://www.tagesspiegel.de/wissen/oeko-ueberwachung-aus-dem-all-fruehwarnsystem-fuer-kranke-waelder/27387728.html
[21] https://science.sciencemag.org/content/365/6448/76
[22] https://institutoterra.org/o-instituto/
[23] https://www.arte.tv/de/videos/086602-000-A/brasilien-projekt-wiederaufforstung/