Feuer in der Erdgeschichte
Feuer existieren auf der Erde seit es Pflanzen an Land gibt, die das Brennmaterial für Feuer stellen. Die von den Pflanzen betriebene Photosynthese erhöhte außerdem den Sauerstoffgehalt der Atmosphäre über die kritische Grenze von 13% und schuf so die zweite Voraussetzung für das Entstehen von Feuer. Unter heutigen Bedingungen von etwa 21 % Sauerstoffanteil in der Atmosphäre muss das Brennmaterial trocken sein, um Feuer zu ermöglichen. Bei einem deutlich höheren Sauerstoffgehalt ab 35% brennen auch nasse Materialien[1]. Erste Holzkohlesedimente als Überbleibsel einer niedrig wachsenden Vegetation wurden erst aus der Zeit um 440 Mio. Jahre vh. gefunden. Die weitere Geschichte des Feuers auf der Erde ist durch starke und geringe Aktivität gekennzeichnet, offensichtlich in Abhängigkeit vom Sauerstoffniveau in der Atmosphäre. Größere Mengen an Holzkohle aus der Zeit 345 Mio. Jahre vh. bezeugen eine höhere Sauerstoffkonzentration. Im Perm und Trias vor rund 250 Mio. Jahren sank der Sauerstoffgehalt wieder und mit ihm die Feueraktivität.[2]
Feuer hat seit seinem ersten Vorkommen in der Erdgeschichte die weitere Evolution der Vegetation begleitet und beeinflusst. Manche Pflanzen wie der Eukalyptusbaum sind hochgradig an Waldbrände angepasst. Auch andere Pflanzenarten wie die Kiefer oder der nordamerikanische Mammutbaum haben sich durch verschiedene Mechanismen im Laufe der Evolution auf Waldbrände eingestellt. Wahrscheinlich hätte eine Welt ohne Feuer andere Vegetationszonen, als wir sie heute vorfinden. Vegetationsmodelle zeigen, dass sich die Bedeckung mit dichtem Wald auf den Vegetationsflächen der Erde unter rein klimatischen Bedingungen vor allem auf Kosten der Savanne von 27 % auf 56 % erhöhen würde.[3]. Den Anstoß zur Ausweitung der Savanne hat wahrscheinlich eine fallende CO2-Konzentration der Atmosphäre vor ca. 8 Mio. Jahren gegeben. Die Gräser der Savanne reagierten darauf mit der Entwicklung der C4-Photosynthese, die eine effektivere CO2-Verwertung und weniger Wasserverlust ermöglicht. Dies verschaffte ihnen in Konkurrenz mit Bäumen, die weiterhin eine C3-Phototsynthese betrieben, einen Vorteil. Ein geringerer CO2-Gehalt bedeutete außerdem ein kühleres und trockeneres Klima, das die Wachstumsbedingungen für Bäume verschlechterte. C4-Gräser wurden dagegen durch trockenere Bedingungen begünstigt und drangen in die Randgebiete der Wälder vor. Das förderte die Entstehung von Bränden, die die schnell nachwachsenden Gräser sich weiter ausbreiten ließen, was wiederum das lokale Klima trockener machte, wodurch neue Feuer leichter ausbrachen usw. Durch diese Feuer-Gras-Rückkopplung konnte sich die tropische Savanne über weite Gebiete ausdehnen, die aufgrund der klimatischen Bedingungen eigentlich mit Wald bedeckt sein sollten.[4]
Einzelnachweise
- ↑ Bowman, D.M.J.S., and B.P. Murphy (2010): Fire and Biodiversity, in: Sodhi, N.S., and P.R. Ehrlich (ed.): Conservation Biology for All, Chapter 9
- ↑ Pausas, J.G., and J.E. Keeley (2012): A Burning Story: The Role of Fire in the History of Life, BioScience 59, 593–601
- ↑ Bond, W.J., F.I. Woodward & G.F. Midgley(2005): The global distribution of ecosystems in a world without fire. New Phytologist 165, 525–538
- ↑ Beerling, D.J. and Osborne, C.P. (2006) The origin of the savanna biome, Global Change Biology, 12, 2023-2031. doi.10.1111/j.1365-2486.2006.01239.x
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