Abb. 1. Typisches Bestandesmosaik: Bereiche, in denen kaum eine Buche überlebt, sind benachbart zu Partien mit noch fast vollständig intakten Kronenschlüssen. Foto: Davide Ascoli
Brände treten in Buchenwäldern Mitteleuropas im Gegensatz zu Windwürfen selten auf. Während langanhaltender Trockenheit können aber auch in Buchenwäldern Streu- und obere Humusschichten austrocknen, sodass mit erhöhter Waldbrandgefahr zu rechnen ist. Die mehrmonatigen Hitze- und Trockenperioden der Jahre 2003, 2017 und 2018 führten vor allem auf der Alpensüdseite zu ausgedehnten Bränden in Buchenwäldern.
Im Gegensatz zu sehr intensiven Kronenbränden, die in Europa üblicherweise im Mittelmeerraum und in den zentralen Alpentälern auftreten, entwickeln sich in montanen Buchenwäldern der Alpen vor allem oberflächliche Lauffeuer. Diese verbrennen das am Boden liegende Brandgut wie Streu, Humusauflagen, Totholz und allfälligen Unterwuchs. Entzünden sich Feuer jedoch unter sehr trockenen, windigen Bedingungen, können ausgedehnte Waldbrände entstehen, die während der Vegetationsperiode sogar die Kronenbereiche der Bäume erfassen. Typisch für Brände in montanen Buchenwäldern sind ausserdem variierende Brandintensitäten auf sehr kleinem Raum. So entsteht ein Mosaik aus unterschiedlich stark beschädigten Flächen, darunter oft auch Inseln von unversehrten Waldpartien (Abb.1).
Feuerökologie der Buche
Abb. 2. Zusammenspiel zwischen Feuerfront und dünner (a), dicker (b) und mehrstämmiger Buche (c). Gelb = hohe Hitzeeinwirkung, lange Feuerverweilzeit; schwarz = letale Borkenschädigung. Illustration: Silvana Wölfle
Wie rasch Buchen nach einem Waldbrand absterben bzw. ob sie diesen überleben, ergibt sich aus der Interaktion zwischen Brandintensität und individuellen morphologischen Eigenschaften (Abb. 2; bspw. Brusthöhendurchmesser) sowie der Wahrscheinlichkeit sekundären Pilzbefalls. Je dicker der Stamm und je geringer die Brandintensität, desto höher ist generell die Überlebenswahrscheinlichkeit. Holzzersetzende Pilze können freiliegendes Holz brandverletzter Buchen befallen und das Mortalitätsrisiko erhöhen. Nach schweren Bränden stirbt der überwiegende Teil der von Feuer geschädigten Buchen innerhalb der ersten zehn Jahre ab. Bei geringen und mittelschweren Bränden dauert der Absterbeprozess 15 bis 20 Jahre.
Video zur Feuerökologie der Buche
Erholung von Buchenwäldern nach Feuer
Feuer erzeugt günstige Keimungsbedingungen für die Ansamung von Buchen. Ein durchlässiger Schirm überlebender Buchen begünstigt die Buchenverjüngung (Höhe ≤ 20cm). Dieser schützt sie vor intensiver Sonneneinstrahlung, harschen Witterungsbedingungen und sorgt gleichzeitig für einen adäquaten Sameneintrag. Buchensämlinge (Höhe > 20cm) profitieren vor allem von fortlaufend absterbenden feuergeschädigten Buchen und damit von einem hohen Lichteinfall am Boden. Pionierbaumarten wirken eher fördernd auf das Buchenwachstum.
Mastjahrereignisse als Samenlieferanten
Wenn überlebende Samenbäume vorhanden sind, sorgen Mastjahre auf Buchenbrandflächen bei ausreichendem Lichtdurchlass der Krone für Verjüngungsschübe (Abb. 3). Das Verjüngungsfenster kann bei günstigen Entwicklungsbedingungen für die Buche bis zu 30 Jahre nach einem Waldbrand offenbleiben – entscheidend für den Verjüngungserfolg sind allerdings vor allem die ersten 15 Jahre. Buchenmastjahre können bei offenem Verjüngungsfenster zu mehreren Verjüngungsschüben beitragen.
Abb. 3. Hohe Dichte keimender Buchensamen nach einem Mastjahr auf einem Waldboden kurz nach einem Feuer. Foto: Davide Ascoli
Bestandesdynamik in Abhängigkeit der Brandschwere
Da die Absterberate und -geschwindigkeit bei der Buche im Wesentlichen der Brandschwere entsprechen, ist diese auch massgebend für die Verjüngungsdynamik (Abb. 4). Die Buchenverjüngung setzt nach mittelschweren und schweren Waldbränden unmittelbar ein und findet überwiegend mit direktem Einwuchs statt, d.h. mittelfristig folgt auf Buche wieder Buche. In kleinen bis mittelgrossen Lücken (< 0,5ha) findet eher ein gleichzeitiges Aufkommen von Pionierbaumarten, Buchen und anderen Edellaubhölzern statt. Bei der Entstehung von grösseren Lücken nach schweren Bränden verjüngt sich häufig die Buche im Schutz aufkommender Pionierbaumarten. In der Regel dominiert die Buche ab etwa 20 Jahren nach einem Brand wieder das Bestandesbild.
Abb. 4. Schematische Darstellung der Bestandesdynamik in unterschiedlich stark brandgeschädigten Buchenwäldern. Illustrationen: Silvana Wölfle
Auswirkungen auf die Schutzleistungen
Intakte Buchenbestände haben eine hohe Schutzwirkung gegenüber Steinschlag und flachgründigen Rutschungen. Nach einem Feuer können diese Eigenschaften stark eingeschränkt sein oder vollständig wegfallen. Je nach Gefahrensituation (z.B. Steingrösse, bewaldete Hanglänge, Hangneigung) und der Bestandesdynamik (Zusammenbruch des Altbestandes, aufkommende Verjüngung) kann es nach mittelschweren und schweren Bränden vorübergehend zu Einschränkungen der Schutzleistung kommen. Solche kritischen Phasen der Schutzleistung bleiben in mittel und schwer geschädigten Beständen über einen Zeitraum von 40 Jahren bestehen, sind aber am häufigsten zwischen 5 und 30 Jahren nach einem Brand (Abb. 5).
Abb. 5. Zeitliche Entwicklung der schutzwirksamen Grundfläche (BHD ≥ 8 cm) gegen Steinschlag und oberflächliche Rutschungen in leicht, mittel und schwer brandgeschädigten Buchenwäldern. Die hellblauen Bereiche markieren Zeitfenster mit reduzierter Schutzleistung und erhöhtem Risiko gegenüber Naturgefahren.
Waldbauliche und technische Massnahmen
Die Entscheidungsgrundlage für Massnahmen nach einem Brand sind die Einschätzung der Brandschwere und die daraus resultierende Bestandesdynamik. Mastjahre oder lokale Gegebenheiten wie Wilddruck, Schädlinge, Einwanderung invasiver Baumarten sowie die herrschenden Klimaverhältnisse können dabei die Bestandesdynamik beeinflussen und müssen deshalb bei der Beurteilung immer berücksichtigt werden.
Buchenbrandflächen sind resiliente Systeme, die sich innert einiger Dekaden durch Naturverjüngung wieder zu Buchenwäldern entwickeln können. Die natürliche Dynamik kann durch gezielte waldbauliche Eingriffe unterstützt und beschleunigt werden, wobei auf vorherrschende Waldleistungen und Buchenmastjahre zu achten ist. Wo Verkehrswege, Bauten und andere Infrastrukturen unmittelbar gefährdet sind, müssen absterbende Buchen umgehend entfernt werden. Wo die erforderliche Schutzwirkung des Waldes nicht durchgehend garantiert ist, müssen zusätzlich zu waldbaulichen auch technische Massnahmen in Betracht gezogen werden.
Literatur
Verweise zu der im Text verwendeten Literatur befinden sich im Originalartikel (PDF).
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