Vegetationsbrände: Unterschied zwischen den Versionen

== Boreale Waldbrände ==

Waldbrände sind in dieser Zone der häufigste ökologische Störfaktor. Feuer ist somit einer der wichtigsten Treiber der Ökosystemprozesse und des Kohlenstoffkreislaufes in den Wäldern und Mooren der borealen Zone.<ref name="Black (pyrogenic) carbon" /> Der überwiegende Teil dieser Brandereignisse wird durch Blitzschlag oder Selbstentzündung ausgelöst. Das Wiederkehrintervall liegt je nach Standort zwischen 50 und 200 Jahren.<ref name="Bodengeographie" /> Die Auswirkungen dieser Vegetationsbrände sind besonders für den Kohlenstoffkreislauf von entscheidender Bedeutung, da in der borealen Zone ca. 50% des global in Waldökosystemen gebunden Kohlenstoffs gespeichert ist. Mit einem Anteil von rund 85% fungieren die Böden in ihrer Gesamtheit dabei als größter Speicher des Bioms.<ref name="Boreal forest soil carbon" /> Je nach Bodentyp kann die Kapazität allerdings stark variieren. In Abhängigkeit der Infiltrationsrate ist die Kohlenstoffakkumulation an gut dränierten Cambisolen vergleichsweise kleiner, als an den durch geringe Infiltration gekennzeichneten Cryosolen.<ref name="Boreal forest soil carbon" /> Die Stauwirkung des Permafrost-Horizonts verursacht unter nass-kalten Bedingungen eine sogenannte Anoxie. Dieses vollständige Fehlen von Sauerstoff im Boden verzögert die Zersetzungsraten und verhindert so das Ausgasen von Kohlenstoff als Folge heterotropher Respiration.<ref name="Boreal forest soil carbon" />  

Zusätzlich wird durch die Temperaturerhöhung sowie der Vergrößerung des Schmelzhorizonts die mikrobielle Aktivität und somit die Respiration erhöht.<ref name="Boreal forest soil CO 2 and CH 4" /> Neben diesen Formen der Freisetzung im borealen Ökosystem gebundener Kohlenstoffvorkommen werden im Verlauf des Brandereignisses 1-3% der Biomasse in Form von pyrogenem Kohlenstoff wieder im Boden gespeichert.<ref name="Black (pyrogenic) carbon" /> Dazu zählen Graphit- und Rußpartikel sowie Holzkohle. Letzteres wird überwiegend im Auflagehorizont der Böden akkumuliert und trägt durch seine hohe Verweildauer zu einer langfristigen Speicherung des Kohlenstoffs bei. Außerdem fördert der Eintrag von pyrogenem Kohlenstoff in den Boden die Kationenaustauschkapazität und verbessert die Bodenfruchtbarkeit durch eine höhere Nährstoffverfügbarkeit.<ref name="Black (pyrogenic) carbon" /><ref name="Postfire Soil N Cycling">Smithwick, E. A. H.; Turner, M.G.; Mack, M. C.; Chapin III, F. S. (2005):  Postfire Soil N Cycling in Northern Conifer Forests Affected by Severe, Stand-Replacing Wildfires. In: Ecosystems (2005) 8, 163–181.</ref>

Daher werden die genaue Prozessabläufe am Beispiel eines durch Permafrost beeinflussten Gebiets im Nord-Osten Chinas dargestellt.<ref name="Boreal forest soil CO 2 and CH 4" /> Messungen dieser Studie ergaben, dass sich neben dem kurzfristigen Verlust der Vegetation auch langfristig Änderungen im Kohlenstofffluss des Bodens ergeben.<ref name="Boreal forest soil CO 2 and CH 4" /> Dabei müssen der CO2-Fluss und der CH4-Fluss gesondert betrachtet werden. Ersteres wird einerseits durch die gesteigerte Aktivität der Mikroorganismen aufgrund höherer Nährstoffverfügbarkeit und andererseits durch die Vergrößerung des aktiven Bodenhorizonts beeinflusst. Insgesamt steht so mehr Bodenkohlenstoff zur mikrobiellen Zersetzung zur Verfügung. Unter experimentellen Bedingungen einer implizierten Klimaerwärmung um 1°C konnte in dem Untersuchungsgebiet eine weitere Steigerung der Emissionen beobachtet werden. Das lässt darauf schließen, dass die Respirationsvorgänge im Boden weiter beschleunigt wurden.<ref name="Boreal forest soil CO 2 and CH 4" />

Die Entwicklung des CH4-Flusses in Folge eines Brandereignisses ist hingegen nicht eindeutig zu klären. Je nach Ausgangssituation kann durch den Vegetationsbrand aus einer schwachen Methan-Quelle eine Senke bzw. aus einer Methan-Senke eine Quelle werden. Besonders über die Auswirkungen veränderten Klimas auf die Bodenflüsse von Methan herrscht noch Uneinigkeit. In der dargelegten Studie verursachte der Vegetationsbrand die Entstehung einer CH₄ -Senke die in Folge des wärmeren Klimas sogar noch stärker wird. Als mögliche Grund werden hierfür der absinkende Wasserspiegel und die dadurch verursachte Vergrößerung der Zone möglicher Methan-Oxidation angeführt. Einzig die Kombination eines warmen und trockenen Klimas führte zum plötzlichen Anstieg der Methan-Emissionen. Die Antwort könnte in der Beeinträchtigung der methan-oxidierenden Bakterienkulturen durch die veränderten Klimabedingungen liegen.<ref name="Boreal forest soil CO 2 and CH 4" />

== Einzelnachweise ==