Feuer gehöhrt neben Wasser, Luft und Erde zu den 4 Elementen, die schon lange vor Beginn der Menschheit, unseren Planeten geformt haben. Mit Beginn der Besiedelung der Kontinente durch Pflanzen, begann das Feuer die Landschaft und Vegetation zu verändern. Natürliche Auslöser von Vegetationsfeuern sind hauptsächlich Blitze, aber auch Vulkanausbrüche können Feuer zur Folge haben.
Diverses Ökosysteme sind angepasst an das regelmässige Auftreten von Vegetationsfeuern. Dazu gehören die tropischen Savannenlandschaften in Afrika, Südamerika und Australien, aber auch die borealen Nadelwälder in Russland und Kanada/Alaska. Im Zusammenspiel mit dem regelmässigen Auftreten von Feuer hat sich in der tropischen Savanne eine einzigartige Vielfalt von Pflanzen und Tieren gebildet. Obwohl natürlich die einzelnen Pflanzenindividuen in einem Feuer verbrennen, wachsen sehr schnell neue Pflanzen der gleichen Art nach. Alle Pflanzenarten in der Savanne sind an das regelmässige Abbrennen angepasst. Durch regelmässige Feuer, werden feueranfällige Pflanzenarten aus dem Gebiet der Savanne verdrängt. In den borealen Nadelwäldern spielt das Feuer eine ähnlich bedeutende Rolle. Allerdings tritt es dort bei weitem nicht so häufig auf wie in den tropischen Savannenlandschaften, sondern im Abstand von mehreren Jahrzehnten. Auch hier haben sich Pflanzenarten beheimatet, die stark an das Auftreten von Feuer adaptiert sind. So benötigt z.B. die boreale Kiefer ein Feuerereignis, um sich zuverjüngen. Erst bei sehr hohen Temperaturen (über 1000o C) öffnen sich die Kieferzapfen, und die Samen fallen auf den Boden. Dort finden sie nach einem Feuer optimale Bedingungen, um zu wachsen.
Der Mensch benutzt das Feuer schon seit langer Zeit, um die Landschaft nach seinem Willen zu formen. Es ist eine häufig verwendete Methode, um Wald in Ackerland umzuwandeln. Durch die Zunahme der Bevölkerung, insbesondere in den tropischen Entwicklungsländern, nimmt der Druck auf den Wald und andere Ökosysteme stetig zu. Weltweit werden heutzutage mehr als 90 % aller Vegetationsfeuer vom Menschen verursacht. Nur in einigen entlegenen Gebieten des borealen Waldes, sind Blitzeinschläge nach wie vor die Hauptverursacher von Feuern. Immer mehr Gebiete, die unter natürlichen Bedingungen nicht, oder nur sehr selten, mit Feuer in Berührung kommen, werden Feuerereignissen ausgesetzt. Dies trifft insbesondere auf die tropischen Regenwälder in Amazonien und Asien zu. Dort werden jedes Jahr riesige Flächen Regenwald abgeholzt und abgebrannt. Da die dort heimischen Pflanzen- und Tierarten nicht an das Feuer angepasst sind, haben sie keine Möglichkeit sich vor dem Feuer zu schützen und sterben im schlimmsten Falle aus.
Die Auswirkungen von Vegetationsfeuer auf das Klimasystem sind vielfältig. Durch das Verschwinden von Regenwäldern verändern sich die Verdunstung und als Folge davon auch die Niederschläge in den tropischen Gebieten. Die bei der Verbrennung entstehenden Gase und Partikel führen zu grossräumiger Luftverschmutzung. Die Waldbrände in Indonesien in den Jahren 1997/1998, als Folge derer die Luftqualität in Südostasien (Indonesien, Malaysia, Singapur) drastisch abnahm und Flughäfen geschlossen werden mussten, sind nur ein Beispiel für die überregionalen Auswirkungen von Vegetationsfeuern.
Die gasförmigen Emissionen aus Feuern sind neben organischen Verbindungen wie Kohlendioxid (CO2), Kohlenmonoxid(CO), und Methan (CH4) auch Stickstoffverbindungen, z.B. Stickstoffoxide (NO und NO2). Dieses Gasgemisch führt zur photochemischen Bildung von Ozon (O3) in der Troposphähre. Diese chemischen Prozesse sind die gleichen, die auch zu den erhöhten Ozonkonzentrationen im Sommer in unseren Ballungsgebieten führen (Sommersmog). Da Vegetationsfeuer regelmässig, insbesondere in den Tropen, grossflächig auftreten, bilden sie eine global signifikante Quelle für Ozon.
Neben den Gasen werden von Vegetationsfeuern natürlich auch eine grosse Anzahl von Partikeln in die Atmosphäre emittiert. Da es sich hierbei zumeist um relativ kleine Partikel handelt, können sie recht lange Zeit in der Atmosphäre verbleiben, und weiträumig die Luftqualität beeinträchtigen. Zudem erhöhen sie die Reflexion der Sonnenenergie und führen damit zu eine Abkühlung der Erdatmosphäre. Ein weitere, möglicherweise sehr grosser Effekt, der erst in den letzten Jahren in das Zentrum der Forschung gelang, ist die Wechselwirkung der Partikel mit Wolkentröpfen, bzw. die Rolle der Partikel bei der Bildung von Wolken. Durch das Vorhandensein der Teilchen ändern sich sowohl die optischen Eigenschaften der Wolken als auch die Regenwahrscheinlichkeit. Die Änderung der Regenhäufigkeit durch Feuerpartikel konnte kürzlich mit Hilfe eines Satelliten erstmals gezeigt werden.
Weitere, sehr ausführliche Informationen (in Englisch) über die Auswirkungen von Vegetationsfeuern sind auf der Seite des Global Fire Monitoring Center zu finden. Auch im Internetangebot der Süddeutschen Zeitung finden sich weiterführende Erläuterungen zum Thema Feuerökologie.zurück zur Tabelle
Text: Jörg Trentmann (MPI für Chemie, Mainz)