Brände und biologische Vielfalt. Eine nachhaltige Koexistenz?

Wälder beherbergen schätzungsweise etwa 80 Prozent der Biodiversität der Erde [1][2]. Dieser Reichtum bevölkert die Oberfläche des Planeten Erde nach Angaben der FAO [3] auf 4,06 Milliarden Hektar, das sind 31 % der Landfläche. Auf dem Alten Kontinent (mit 27 Mitgliedern) bestehen die Wälder auf 160 Millionen Hektar, die etwa 39 % der Landfläche der EU[4] ausmachen. Die Wälder bedecken 11,1 Millionen Hektar und machen damit 37% des italienischen Territoriums [5] aus, was sowohl mit den weltweiten als auch den europäischen Zahlen übereinstimmt. In Anbetracht seiner Bedeutung und seiner entscheidenden Rolle für die Erhaltung der terrestrischen Artenvielfalt muss eine so große Fläche mit zahlreichen Ökosystemfunktionen geschützt und gut verwaltet werden.

Ein so reichhaltiges Ökosystem verfügt gerade wegen seiner Diversifizierung über eine hervorragende Anpassungsfähigkeit und Widerstandsfähigkeit gegenüber klimatischen und anderen abiotischen und biotischen Belastungen. Dennoch ist diese außergewöhnliche Ressource seit Jahrzehnten durch anthropogene Aktivitäten bedroht, die die Vielfalt des Lebens auf der Erde radikal und unwiderruflich verändern, mit erheblichen Auswirkungen und Veränderungen in der Bewirtschaftung der natürlichen Oberflächen , die zu einem Verlust der biologischen Vielfalt führen [6]. Jüngste Studien, die den Zeitraum 2005-2013 analysierten, ergaben einen durchschnittlichen jährlichen Verlust an tropischen und subtropischen Wäldern von 5,5 Millionen Hektar durch landwirtschaftliche Expansion (62 % der Gesamtfläche) und durchschnittlich 3,4 Millionen pro Jahr (38 % der Gesamtfläche) aufgrund anderer Ursachen, einschließlich Waldnutzung und Brände [7].

Wenn, wie wir gesehen haben, in tropischen und subtropischen Gebieten (Brasilien, Indonesien, etc..) der Verlust der Wälder und damit der biologischen Vielfalt hauptsächlich auf massive Eingriffe für die Landwirtschaft (hauptsächlich für Weiden zur Fleischproduktion und für Ölsaaten) zurückzuführen ist, die entweder durch Abholzung oder durch Verbrennung erfolgen, sind in den gemäßigten Zonen die Hauptbedrohungen für die Wälder Windwurf, Feuer und Borkenkäfer [8]. Die Waldfläche in Europa nimmt zwar zu (von 1990 bis 2020 um 9 %) [9], aber die weit verbreitete und häufige Abholzung und schlechte Bewirtschaftung gefährden ihre Unversehrtheit, ihre Funktionen und ihren Wert, mit all den Folgen wie hydrogeologische Instabilität, Brände und Verlust von Ökosystemleistungen.

In Erwartung offizieller Daten aus dem Bericht 2023 von EFFIS, dem Europäischen Waldbrand-Informationssystem, das den Bericht "Waldbrände in Europa, dem Nahen Osten und Nordafrika 2022" [10] analysiert, stellt sich heraus, dass 2022 das zweitschlimmste Jahr in der EU war, was die durch Brände verbrannte Fläche angeht, mit fast 900.000 Hektar betroffener Fläche, was ungefähr der Größe Korsikas entspricht. Dies hatte starke Auswirkungen auf die Biodiversitätswerte des Kontinents, selbst wenn man berücksichtigt, dass etwa 40 % der Fläche, die in Flammen aufging (etwa 365.000 Hektar), Natura2000-Gebiete waren, also Gebiete mit hohem Biodiversitätswert. Natura 2000 gliedert sich in besondere Schutzgebiete (SPA), die durch die Vogelschutzrichtlinie von 1979 eingerichtet wurden, und besondere Schutzgebiete (SAC), die durch die Habitatrichtlinie von 1992 eingerichtet wurden, und ist das größte koordinierte Netz von Schutzgebieten weltweit [11].

Offizielle Daten von EFFIS für 2023 liegen noch nicht vor, aber die viele bereits erstellte Literatur und die wichtigsten Schätzungen berichten von einem besonders feurigen Jahr für Waldbrände, sowohl in Europa, vor allem in Italien, Frankreich, Spanien, Portugal und Griechenland, als auch im Rest der Welt, Kanada, Haiti, Australien. Besonders erwähnenswert ist das Smokehouse Fire, der zweitgrößte Waldbrand in der Geschichte von Texas (USA), der im Februar letzten Jahres wochenlang wütete und rund 340.000 Hektar Land verkohlte. In diesem Szenario, in dem jedes Jahr schätzungsweise 4 % der globalen Fläche (30-46 Mio. km2) von Flammen bedeckt sind [12], kann eine stärkere Sensibilisierung für die Auswirkungen dieses Notfalls nützlich sein, um sowohl bei Einzelpersonen als auch bei Institutionen ein präventives Verhalten und ein gutes Management zu erreichen.

"Brände sind ein natürliches Phänomen in den Mittelmeerländern und spielen eine Schlüsselrolle bei der Bewirtschaftung und Veränderung von Landschaften und der Dynamik von Waldgesellschaften" [13]. - Es gibt zahlreiche wissenschaftliche Veröffentlichungen zu diesem Thema, die mit diesen Worten beginnen [14] [15] [16]. Die Wechselwirkung zwischen Bränden und biologischer Vielfalt ist recht komplex und wird von der wissenschaftlichen Gemeinschaft untersucht und analysiert, wobei es eine Vielzahl von Fallbeispielen und Ergebnissen gibt, die oft auf der Grundlage von Klimazonen und räumlich-zeitlichen Variationen der Feuerregime variieren, so dass man von "Pirodiversität" [17] sprechen kann. Dieser Begriff, der in der ökologischen Literatur erstmals 1992 geprägt wurde [18], fasst die Idee zusammen, dass Landschaften mit einer größeren Heterogenität in Bezug auf Alter, Größe und Schweregrad von Flächen nach Bränden eine größere Artenvielfalt aufweisen [19].

Unter dem Gesichtspunkt des Risikomanagements könnte ein größerer Reichtum an Arten in den Hotspots, die am stärksten von Bränden betroffen sind, von Vorteil sein, da unterschiedliche Waldsysteme in der Regel widerstandsfähiger gegenüber Veränderungen sind [20] und ihre Fähigkeit, mit Störungen umzugehen, erhöhen. Waldbrände haben viele Auswirkungen auf die biologische Vielfalt. Global gesehen sind sie eine bedeutende Quelle von Kohlenstoffemissionen und tragen zur globalen Erwärmung bei, die zu einer Veränderung der biologischen Vielfalt führen kann. Regional und lokal bewirken Brände Veränderungen der Biomassebestände, verändern hydrologische Muster und Zyklen mit entsprechenden Auswirkungen auf die Meeressysteme und beeinflussen Pflanzen- und Tierarten. Der Rauch selbst kann die photosynthetische Aktivität erheblich verringern und ist für die Gesundheit aller Tiere schädlich.

Eine der wichtigsten ökologischen Auswirkungen von Bränden ist die Erhöhung der Wahrscheinlichkeit weiterer Brände in den Folgejahren; wenn abgestorbene Bäume zu Boden fallen und den Wald für die Austrocknung durch Sonneneinstrahlung öffnen, nimmt die Belastung mit "Brennstoff" zu, und die Zahl der brandgefährdeten Arten, wie z. B. der pyrophilen Gräser, steigt [16]. Gleichzeitig gibt es Gebiete auf der Erde, in denen das Feuer auch positive Funktionen erfüllt, wie im Fall der Buschwälder; dort führt die Abwesenheit von Feuer zur Bildung von organischen Schichten, die das Schmelzen der Bodens im Frühjahr und Sommer verhindern, was zu einem Anstieg der Permafrostschicht führt, was die Verarmung der Wälder, einen Rückgang der Produktivität und die Umwandlung der Wälder in Sümpfe zur Folge hat [16].

Zu den indirekten Auswirkungen von Bränden (auch als "Ökosystemreaktionen" bezeichnet) gehören die Auswirkungen auf die Bodenstruktur und -qualität [21]. Viele Studien weisen darauf hin, dass es nicht so sehr oder zumindest nicht nur die Flammen und der Anstieg der Bodentemperatur sind, die die Bodenstruktur beeinträchtigen, sondern der Verlust von Vegetation und Streu und die daraus resultierende Freilegung des Bodens in der Zeit nach dem Brand, die die wertvolle Funktion des Waldes, Regen abzufangen und Erosion zu verhindern, beeinträchtigt. Eine 2015 in Portugal durchgeführte Studie [21] beobachtete, dass sich die Schüttdichte, der Gehalt an organischer Substanz, die Porosität und die Sättigungsleitfähigkeit des Bodens infolge eines Waldbrandes nicht wesentlich veränderten, während die strukturellen Merkmale der Oberfläche wie Rauheit und Rauheitskoeffizient (Manning-Zahl) abnahmen, wodurch das Risiko und die Erosivität des Oberflächenwasserflusses zunahmen.

Waldbrände sind die Hauptverantwortlichen für die Störung und Erneuerung von Wäldern. Im Allgemeinen spielen sie eine wichtige Rolle bei der Veränderung der floristischen Zusammensetzung und der Baumverjüngung, in einigen Fällen sogar bei der Steigerung der Holzproduktion, und beeinflussen häufig die menschliche Ökologie [22]. Einige positive Auswirkungen sind bei Bränden mit geringem Ausmaß festzustellen; ein Beispiel ist das gezielte Feuer, das bei der Waldbewirtschaftung eingesetzt wird und die Erneuerung der vorherrschenden Vegetation fördert, indem es unerwünschte Arten eliminiert und den pH-Wert und die verfügbaren Nährstoffe vorübergehend erhöht [23]. Brände von extremer Schwere hingegen können zu einem großflächigen Verlust der meisten Ökosystemfunktionen über Zeiträume in der Größenordnung von 50 und 100 Jahren führen, wie in Russland in den späten 1990er Jahren mit einem Rückgang der Populationen von Dutzenden von Pflanzenarten, Pilzen, Flechten und Moosen festgestellt wurde.

Es mangelt jedoch nicht an Beweisen für Anpassung, wie in tropischen Wäldern oder denen des Mittelmeerraums, wo Feuer feuertolerante Arten (z.B. Quercus ilex L.) oder die über inhärente Verteidigungsstrukturen und -strategien verfügen (dickere Rinde, breitere Kronenbasis, höhere Stämme usw.), wie im Fall von Pinus resinosa Sol. oder Pinus sylvestris L. [16]. Andere Arten haben Stróbili (die Zapfen) mit einer besonderen ökologischen Anpassung, der Serotinia, die darin besteht, dass die Samen länger als üblich in den Zapfen verbleiben, die dann spät, z. B. nach einem Ereignis wie einem Brand, freigesetzt werden und im Boden ein verändertes Umfeld finden, in dem sie sich wieder vermehren können.

Wie bereits erwähnt, können Waldbrände verheerende Auswirkungen auf Wirbeltiere und wirbellose Tiere haben, die in und um den Wald leben. Sie töten sie nicht nur direkt, sondern führen auch zu langfristigen indirekten Auswirkungen wie Stress und Verlust von Lebensraum, Territorium, Schutz und Nahrung [16]. Die meisten Tiere nehmen Waldbrände wahr und erkennen die mit ihnen verbundenen Gefahren; je nach Art und Größe wenden sie jedoch unterschiedliche Verteidigungsstrategien an. Einige fliehen, andere suchen Zuflucht unter der Erde oder im Wasser. Einige Arten nutzen die Situation der Verwirrung aus, um kleine Beutetiere zu jagen, die versuchen, dem Feuer zu entkommen [12].

In Gebieten, in denen es häufig zu großflächigen Bränden kommt, kann die Erhaltung einer Reihe von Mikrohabitaten wesentlich zur Erhaltung der biologischen Vielfalt beitragen [24]. Der Verlust von Obstbäumen führt zu einem allgemeinen Rückgang von Vögeln und Tieren, die auf Obst als Nahrung angewiesen sind, und dieser Effekt ist in tropischen Wäldern besonders ausgeprägt. Aufgrund der Verarmung der Wälder an Kleintieren, Vögeln, Nagetieren und Reptilien neigen Raubtiere dazu, diese Gebiete zu verlassen. Brände zerstören auch die Streu und die damit verbundene Arthropodengemeinschaft, was die Verfügbarkeit von Nahrung für Allesfresser und Fleischfresser weiter verringert [16].

Es gibt zahlreiche Forschungs- und Entwicklungsprojekte und -initiativen im Bereich der Brandverhütung und der Strategien zur Eindämmung von Bränden, insbesondere in den am stärksten von Bränden betroffenen Gebieten wie Südeuropa und dem Mittelmeerraum. Aus der wissenschaftlichen Forschung ergeben sich Hinweise, die in den Werkzeugkasten derjenigen einfließen, die in Waldgebieten leben und diese bewirtschaften: Ein Beispiel ist das "prescribed fire", die Technik des bewussten und geplanten Einsatzes von Feuer in der Vegetation, die unter anderem die Brandverhütung zum Ziel hat, dank der präventiven Beseitigung bestimmter besonders brennbarer Teile der Vegetation, wie Streu und trockene Gräser.

Dennoch haben spezifische und gezielte Projekte, wie das 2018 in der iberischen Meseta zwischen Portugal und Spanien durchgeführte FirESmart, Stakeholder und Simulationsmodelle einbezogen, um die Auswirkungen intelligenter Brandmanagementszenarien für "win-win"-Lösungen zwischen Brandbekämpfung, Biodiversität und Ökosystemdienstleistungen zu bewerten [25]. In diesem Projekt wurde festgestellt, dass Landflucht zu weit verbreiteten Bränden hoher Intensität führen wird, die das Potenzial haben, Ökosysteme tiefgreifend zu schädigen und die Bereitstellung von Ökosystemleistungen zu untergraben. Kurz gesagt, die Herausforderung durch Brände kann nur angenommen und angegangen werden, indem Wissenschaft, Politik und soziales Bewusstsein integriert werden, mit dem Ziel, eine Gegenwart und Zukunft der nachhaltigen Koexistenz aufzubauen.