Waldbrände

Rauchschwaden von den Waldbränden am 15. August 2010 in Südwest-Russland

Waldbrände weltweit

Waldbrände gehören global zu den großen Naturkatastrophen mit verheerenden Konsequenzen für die Umwelt und den Menschen. So starben bei den großen Waldbränden im Februar 2009 in Australien 173 Menschen, und im Oktober 2007 zerstörten Waldbrände 1500 Häuser in Kalifornien. Aber auch in Europa haben Waldbrände während heißer und trockener Sommermonate vor allem in mediterranen Ländern immer wieder gewaltige Zerstörungen angerichtet, so z.B. im August 2007 in Griechenland mit 70 Todesopfern und der Zerstörung von 180.000 ha Landfläche. Auch die Wald- und Torfbrände in Russland im Sommer 2010 während der größten Hitzewelle seit Beginn der Aufzeichnungen forderte zahlreiche Opfer und bedrohte die Gesundheit der Menschen bis in die Hauptstadt Moskau hinein. Die Kosten durch Waldbrände sind ebenfalls nicht zu unterschätzen. So haben die Brände, die 1997-98 in den tropischen Wäldern Südostasiens im Anschluss an den bisher stärksten registrierten El-Niño wüteten, Kosten von ca. 9 Milliarden US$ verursacht, 1 Milliarde davon allein durch gesundheitliche Schäden.

Feuer, Klima, Mensch

Feuer sind ein integraler Bestandteil der Entwicklung der Erde. Sie traten auf unserem Planeten schon bald nach der Ausbreitung der Vegetation auf dem Land vor ca. 400 Millionen Jahren auf. Insbesondere tropische Savannen begünstigen großflächige Brände. Nicht zufällig lernte der sich im Umfeld der Savannen entwickelnde Mensch schon früh, mit dem Feuer umzugehen. Ein kontrollierter Umgang mit dem Feuer bei der Jagd, bei der Zubereitung von Speisen und zur Erzeugung von Wärme begann vor etwa 400 000 Jahren. Später kam die Waldrodung zur Gewinnung von Ackerland dazu, und auch der Einstieg in das Industriezeitalter gelang mit der technischen Nutzung des Feuers. Trotz des großen Nutzens des Feuers, bleibt seine Beherrschung unvollkommen, ablesbar nicht zuletzt an den immer wieder auftretenden verheerenden Waldbränden der Gegenwart.

Weltweit werden wesentlich größere Flächen in tropischen Savannen abgebrannt als in den Wäldern der Erde. So war gegen Ende des 20. Jahrhunderts eine Fläche von 608 Millionen ha (Mha) pro Jahr durch Feuer betroffen, wovon 86 % auf tropische Savannen entfielen. Waldbrände erstreckten sich zu Beginn des 20. Jahrhunderts auf ca. 70 Mha/Jahr, und zwar hauptsächlich in borealen und gemäßigten Waldgebieten. Als Folge einer erfolgreichen Brandbekämpfung ging diese Zahl bis in die 1960er Jahre auf 15 Mha/Jahr zurück. Waldbrände in tropischen Wäldern nahmen jedoch als Folge der Entwaldung für landwirtschaftliche Zwecke auf 54 Mha/Jahr in den 1990er Jahren zu.

Bei allen menschlichen Einflüssen sind Wetter und Klima die entscheidenden Rahmenbedingungen für Waldbrände. Dürren, Hitzeperioden und Gewitter begünstigen eindeutig die Entstehung von Bränden. Bei hohen Temperaturen, Trockenheit und starken Winden entstehen Brände leichter und breiten sich stärker aus. Temperatur, Niederschlag, Bodenfeuchtigkeit und Windstärke sind entscheidende Wetter-Parameter, die das Vorkommen von Waldbränden bestimmen. Allerdings muss auch genügend brennbares Material zur Verfügung stehen, das in feuchteren Perioden gewachsen ist. Regionen, in denen es zu Klimaschwankungen zwischen trockeneren und feuchteren Phasen kommt, sind daher besonders von großen Waldbränden betroffen. Die meisten Feuer pro Jahr gibt es daher in den wechselfeuchten Tropen, z.B. nördlich und südlich des Amazonas-Regenwaldes oder nördlich und südlich der tropischen Wälder im Kongo. Regionen mit einem starken ENSO-Einfluss zeigen ebenfalls die Abhängigkeit von wechselnden Klimaverhältnissen. So gibt es während La-Niña-Phasen mehr Waldbrände in den südlichen USA und im argentinischen Patagonien, während in den tropischen Regenwäldern die Waldbrandgefahr während El-Niño-Phasen deutlich steigt.

In den letzten 2000 Jahren lässt sich die Abhängigkeit von Feuerereignissen (auf Wald- und Savannenflächen) von klimatischen und anthropogenen Ursachen durch die Untersuchung von Holzkohlesedimenten gut verfolgen. Bis 1750 ist eine leichte Abnahme von durch Feuer betroffenen Flächen festzustellen, dann bis 1870 eine starke Zunahme, danach wieder eine deutliche Abnahme bis gegen Ende des 20. Jahrhunderts – und in den letzten Jahrzehnten wieder eine Zunahme. Die Abnahme der ersten Phase ist am deutlichsten ausgeprägt in den nördlichen Außertropen. In den letzten drei Jahrzehnten ist eine Zunahme von Bränden in den Tropen und den westlichen USA belegt. Die Abnahme von Feuerereignissen bis 1750 folgt einem graduellen Abkühlungstrend bis hin zur „Kleinen Eiszeit“. Die Zunahme der Bevölkerung und die Änderung der Landnutzung hatten dagegen einen geringeren Einfluss. Die Zunahme der Brände nach 1750 ist dagegen hauptsächlich anthropogen bedingt. Mit der Industrialisierung und der dadurch steigenden Bevölkerung nahm die Umwandlung von Wald- in Ackerland durch Brandrodung rapide zu. Außerdem stieg die Temperatur wieder an, und ein langsam steigender CO₂-Gehalt der Atmosphäre begünstigte das Wachstum von Biomasse durch den Kohlendioxid-Düngungseffekt. Die scharfe Abnahme der Brände nach ca.1870 geschah allerdings trotz einer weiter wachsenden Bevölkerung und einer Zunahme der globalen Temperatur. Die Ursache liegt in einer weitgehend abgeschlossenen Umwandlung von Wald in weniger brennbare Ackerland- und Weideflächen, in der damit verbundenen Fragmentierung der Landschaft sowie in der aktiven Bekämpfung von Waldbränden. Dafür spricht, dass es in den hohen nördlichen Breiten, die von diesen Veränderungen weniger betroffen waren, keine Abnahme der Waldbrände nach 1870 gab. Hier wirkte sich eher der Einfluss der globalen Erwärmung aus.

Verbreitung der borealen Nadelwälder (boreale Zone)

Waldbrände in der borealen Klimazone

In den Wäldern der hohen nördlichen Breiten (auch als boreale Klimazone bezeichnet), also in Sibirien, Kanada, Alaska und Skandinavien, hat es schon immer von Natur aus große Waldbrände gegeben, die häufig von Menschen wegen ihrer Abgelegenheit nicht registriert und beachtet wurden. Hinzu kamen die von Menschen verursachten Brände, die ebenfalls meistens sich selbst überlassen blieben. In den letzten Jahrzehnten konnte jedoch durch Satellitenbeobachtung festgestellt werden, dass die borealen Waldbrände in der Häufigkeit und ihrer regionalen Ausbreitung zugenommen haben. Für Kanada und Alaska wurde seit den 1970er Jahren eine weitgehend lückenlose Beobachtung mit Satelliten möglich, für Russland seit 1995. Sie ergab, dass in Kanada im Mittel jedes Jahr etwa 2 Millionen ha Wald brennen, in Russland sogar 9 Millionen ha. Dabei brennen in der borealen Klimazone nicht nur Bäume und Sträucher, sondern auch die weiten Moor- und Torfgebiete, wobei Torfböden häufig die Wälder unterlagern. Torfbrände können sich tief in die Torfschichten fressen und mehrere Monate andauern und als Schwelbrände sogar den Winter überdauern.

Wald- und Torfbrände spielen eine bedeutende Rolle für den globalen Kohlenstoffkreislauf. Bei der direkten Verbrennung wird Kohlenstoff freigesetzt, zumeist in der Form von Kohlendioxid, aber auch als Kohlenmonoxid und Methan. Allein durch die kanadischen Waldbrände werden 27 Millionen Tonnen Kohlenstoff pro Jahr freigesetzt, in manchen Jahren auch über 100 Millionen Tonnen, was etwa den Emissionen Kanadas durch Verbrennung fossiler Brennstoffe entspricht. Auch durch die Verrottung von durch Feuer zerstörter Vegetation wird Kohlenstoff freigesetzt. In den folgenden Jahrzehnten kommt es jedoch zu einem starken Wachstum der Vegetation, die dann zu einer Kohlenstoffsenke wird. Die Freisetzung von Kohlendioxid und Methan erhöht die Erwärmung, wodurch wiederum die Bedingungen für Waldbrände günstiger werden. Zwar wirkt dem der Albedoeffekt in Regionen wie Alaska, wo es zu einer längeren Schneesaison kommt, entgegen, insgesamt aber haben Wald- und Torfbrände eine positive Rückkopplung zum Klimawandel

Es spricht vieles dafür, dass die bisherige Erwärmung, die nirgends so stark war wie in den hohen Breiten der Nordhalbkugel, neben direkten menschlichen Eingriffen für die beobachtete Zunahme der Waldbrände in dieser Region verantwortlich ist. Nordeurasien war im 20. Jahrhundert die Region mit der stärksten und stetigsten Temperaturzunahme. Dabei ist auch die Häufigkeit warmer Tage und Nächte deutlich gestiegen. Auch die Tage mit Schneeschmelze haben in der 2. Hälfte des 20. Jahrhunderts im Winter um 20 % und im Herbst um 40 % zugenommen. Im Frühjahr hat die Schneedecke in den letzten 75-80 Jahren um 13 % abgenommen. Das Wasser fließt daher früher im Jahr ab und steht in der Vegetationsperiode in geringerem Maße zur Verfügung. Bäume und Sträucher sind daher in der Waldbrandsaison trockener.

In Sibirien haben sich die Niederschläge in den Sommermonaten nicht nennenswert erhöht, was bei höheren Temperaturen und stärkerer Verdunstung größere Trockenheit bedeutet. Die Niederschläge fallen außerdem verstärkt als Starkregen, der wenig von der Vegetation und dem Boden aufgenommen wird und eher in Bäche und Flüsse abfließt. Außerdem bewirkt die Erwärmung eine stärkere Verdunstung und damit einen höheren Wasserdampfgehalt in der Atmosphäre. Das führt zu einer größeren Häufigkeit von Cumulonimbus-Wolken und einer Zunahme der Gewitteraktivität und damit zu mehr Blitzeinschlägen. Insgesamt hat sich also das Klima in den letzten Jahrzehnten zu günstigeren Bedingungen für Waldbrände entwickelt. Eine Ausnahme in Eurasien ist Nordeuropa, wo die Waldbrandgefahr aufgrund höherer Niederschläge nicht zugenommen hat. Auch für Kanada und Alska wurde festgestellt, dass die Sommertrockenheit und mit ihr die Anzahl der Waldbrände zugenommen haben. Eine wichtige Rolle spielen dabei stationäre Hochdrucklagen, die verhindern, dass feuchte Meeresluft in das Land eindringen kann.

Für die Zukunft gehen die meisten Klimamodelle davon aus, dass sich die hohen Breiten im Winter global am stärksten erwärmen und die Bodenfeuchtigkeit im Sommer abnimmt. Damit werden die meteorologischen Bedingungen für Waldbrände noch günstiger. Im Einzelnen wurden für Kanada eine Vergrößerung der Waldbrandgebiete durch den Klimawandel um 75-118 % bis zum Ende dieses Jahrhunderts berechnet. Dabei werden die durch den Menschen direkt verursachten Waldbrände um etwa 50 % und die durch Blitz verursachten um ca. 80 % steigen. Diese Berechnungen berücksichtigen allerdings nicht die Verlängerung der Brandsaison durch längere Sommer und Wachstumszeiten und die Zunahme der Blitzaktivität durch mehr konvektive Wetterlagen und Gewitter. Auch für die Torfgebiete wird erwartet, dass sich die Brandaktivität durch den Klimawandel deutlich steigert.

Siehe auch

• Wälder im Klimawandel
• Wälder im Klimawandel (einfach)
• Wälder im Klimawandel: Deutschland
• Wälder im Klimawandel: Europa