Aufgrund des Klimawandels brennen die hochgelegenen Wälder in den Central Cascade Mountains im pazifischen Nordwesten häufiger und in größerem Umfang als in der jüngeren Vergangenheit, was Forscher und Brandmanager zu der Frage veranlasst, ob die Wälder in der Lage sein werden, sich von diesen neuen Brandmustern zu erholen, und ob sie dazu die Hilfe des Menschen benötigen werden.
Eine neue Studie von Forschern der Portland State University beschreibt die Rolle von Feuerrefugien – den grünen Inseln mit lebenden Bäumen, die nach Waldbränden zurückbleiben – bei der Regeneration von Wäldern nach großen und schweren Bränden in den High Cascade Mountains von Oregon und Washington.
Die Ergebnisse dieser Studie können dazu beitragen, festzustellen, wann ein menschliches Eingreifen in Form von Wiederaufforstung gerechtfertigt ist und wann nicht, wo Wiederaufforstungsmaßnahmen durchgeführt werden sollten und welche Arten Vorrang haben sollten. Dies ist wichtig zu wissen, da die Wiederaufforstung teuer sein kann und überbestockte Wälder mit ungewöhnlich hoher Baumdichte und/oder mit Baumarten, die in Baumschulen erhältlich sind, die Lebensraumqualität beeinträchtigen oder eine erhöhte künftige Brandgefahr darstellen können.
Sebastian Busby, ehemaliger Doktorand der PSU und derzeitiger Postdoktorand beim U.S. Forest Service, und Andrés Holz, außerordentlicher Professor für Geographie, führten die Studie durch, die in Frontiers in Forests and Global Change veröffentlicht wurde.
“Diese Brandmuster in hochgelegenen Wäldern sind zu einem großen Teil auf den Klimawandel zurückzuführen”, sagt Holz. “Nach den Bränden sind diese grünen Inseln, die wir als Refugien bezeichnen, vielleicht der letzte Rest Hoffnung, den wir haben, dass sich die Wälder auf natürliche Weise erholen können.”
Die Wälder in den High Cascades brannten in der Vergangenheit aufgrund des nassen und kalten Klimas möglicherweise nur einmal pro Jahrhundert (oder sogar noch seltener). Da sich das Klima weiter erwärmt hat, sind einige Gebiete in den letzten zwanzig Jahren zwei- oder mehrmals abgebrannt, wobei einzelne und/oder wiederholte Brände schwerwiegend genug waren, um den Großteil der Bäume in großen Waldgebieten zu vernichten.
Nach einem Brand regenerieren sich die Wälder in den Kaskaden in erster Linie durch die Ausbreitung von Samen lebender Bäume in den Feuerrefugien. Wenn nur wenige lebende Bäume ein Gebiet besäen, kann es für den Wald schwierig sein, sich auf natürliche Weise zu regenerieren, und diese Gebiete können in ein anderes Ökosystem wie Grasland, Strauchland oder eine andere Art von Wald übergehen.
In dieser Studie nutzten Busby und Holz eine Kombination aus Satellitenaufnahmen und Feldarbeit, um festzustellen, wie sich verschiedene Merkmale von Brandrückzugsgebieten auf deren Fähigkeit zur Regeneration der umliegenden Waldflächen auswirken.
Die Forscher fanden heraus, dass bestimmte Merkmale von Refugien zu einer stärkeren Baumverjüngung führten. So führten beispielsweise Refugien mit höheren und vermutlich älteren und größeren Bäumen zu einer stärkeren Verjüngung, und bestimmte Arten wie der Bergschierling waren in der Lage, eine größere Menge an Samen weiter in die verbrannten Gebiete zu streuen, was im Vergleich zu anderen Arten wie subalpinen und pazifischen Silbertannen zu einer viel stärkeren Verjüngung führte.
“Dies zeigt uns, dass die Zusammensetzung und die Struktur der Refugien wichtig sind und sehr unterschiedliche Reaktionen auf die Waldregeneration nach einem Brand auslösen können”, sagt Busby.
Busby und Holz nutzten ihre Daten auch, um Kennzahlen für die Verfügbarkeit von Samenquellen zu erstellen.
“Diese geben uns ein Gefühl dafür, wie viele Samen es an einer bestimmten Stelle in der Landschaft gibt und wie hoch die Wahrscheinlichkeit einer Baumverjüngung ist”, sagt Busby.
Bei der Vorhersage der natürlichen Baumverjüngung in abgebrannten Landschaften stellten die Forscher fest, dass sowohl die Nähe zu und die Dichte von Feuerrefugien als auch die Wechselwirkung zwischen diesen Merkmalen und den örtlichen Umwelt- und Klimabedingungen äußerst wichtig sind. Insbesondere kühlere und feuchtere (mesische) Bedingungen nach Bränden förderten die Regeneration der Bäume, während heißere und trockenere (aride) Bedingungen die Regeneration hemmten.
“Das bedeutet, dass unter besonders mesischen Bedingungen, wie sie in vielen Gebieten der High Cascades zu beobachten sind, die künstliche Wiederaufforstung von Bäumen nach Bränden nicht nur eine unnötige Verschwendung von Ressourcen darstellt, sondern auch zu übermäßig dichten Wäldern führen kann, die einem höheren Sterberisiko durch Trockenheit, Insekten und Feuer ausgesetzt sind, insbesondere bei einer Klimaerwärmung”, sagt Busby.
Tatsächlich deuten die Ergebnisse dieser Studie darauf hin, dass einige frühere Wiederaufforstungsmaßnahmen möglicherweise gar nicht nötig gewesen wären, wie etwa eine Wiederaufforstung im Jahr 2010 am Ort des Gnarl Ridge Fire von 2008 auf dem Mt. Hood. “Das war wahrscheinlich unnötig”, sagt Busby. “Was wir im Feld und bei der Modellierung gesehen haben, deutet darauf hin, dass die natürliche Verjüngung in diesem Gebiet ausreichend war, und es ist möglich, dass die Wiederaufforstung die Baumdichte in negativer Weise für die Widerstandsfähigkeit des Waldes gegen Feuer, Trockenheit, Insekten und Krankheitserreger erhöht hat.”
Die Ergebnisse und Techniken dieser Studie können nun von Forstmanagern als neues Instrument genutzt werden, um festzustellen, wo nach Bränden eine natürliche Baumverjüngung wahrscheinlich oder unwahrscheinlich ist. Dadurch wird eine Überbepflanzung verhindert, die unnötig teuer sein kann und die Wälder einem erhöhten Risiko für künftige Brände aussetzt.
“Wenn man das nicht bedenkt, kann das zu negativen, unbeabsichtigten Folgen führen”, sagt Busby. “Der Wald kann sehr dicht werden, und wenn ein Feuer ausbricht, ist es wahrscheinlicher, dass es sich schnell ausbreitet und schwer brennt.
Datum: Juni 9, 2022
Quelle: Portland State University
Journal Reference:
- Sebastian U. Busby, Andrés Holz. Interactions Between Fire Refugia and Climate-Environment Conditions Determine Mesic Subalpine Forest Recovery After Large and Severe Wildfires. Frontiers in Forests and Global Change, 2022; 5 DOI: 10.3389/ffgc.2022.890893