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Marco Conedera

Forschungsanstalt WSL

Eidg. Forschungsanstalt WSL
Ökologie der Lebensgemeinschaften
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Artikel

Autor(en): Marco Conedera
Redaktion: WSL, Schweiz
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Erosion und Oberflächenabfluss nach Waldbränden

Was für Waldbrand-Typen gibt es? Inwiefern wirken sich Brände auf den Waldboden aus? Lassen sich Brandflächen innert nützlicher Frist stabilisieren, um Erosion zu verhindern?

Das Feuerregime

typische Erosionsformen
Abb. 1 - Solch typische Erosionsformen entstehen, wenn nach einem Waldbrand Regen auf die labile Erde trifft.
Foto: Peter Marxer (Sottostazione WSL)
 

Feuer ist ein unregelmässiges und heterogenes Phänomen. Waldbrände lassen sich zum Beispiel nach ihrer Typologie klassieren. Man unterscheidet:

  • Bodenfeuer (mottende Feuer, die das unterirdische Brandgut langsam verbrennen)
  • Lauffeuer (schnell voranschreitende Oberflächenfeuer, die nur das Brandgut auf der Bodenoberfläche verbrennen)
  • Kronenfeuer (heftige Flammen, die bis zum Kronenbereich der Bäume reichen)
  • Kombinationen dieser Typen

Je nach vorherrschender Wetterlage und Brandtypologie können Waldbrände ganz unterschiedliche Intensität, Saisonalität und Häufigkeit haben. Die Kombination dieser Elemente nennt man "Feuerregime".

Im Falle einer hohen Feuerbelastung (häufige und intensive Brände) überleben normalerweise nur feuerangepasste Pflanzenarten. Arten, die sich nur sehr langsam und mühsam nach einem Feuer erholen und fortpflanzen können, laufen Gefahr, bei oft auftretenden Ereignissen ausgerottet zu werden. Entscheidend für die Beurteilung der Folgen von Waldbränden ist in diesem Sinne nicht das einzelne Ereignis allein, sondern auch die vorangehende Feuergeschichte, d.h. das Feuerregime des Gebietes. Dies gilt auch für die Erosion und für den Oberflächenabfluss nach einem Feuer.

Folgen von Waldbränden auf dem Boden

Das Feuer verbrennt die Streuschicht und zum Teil auch die Humusschicht. Dadurch werden die Steine an der Oberfläche destabilisiert. Es ist nicht selten, dass bereits während eines Brandes Steine ins Rollen kommen. Die schlimmeren Folgen eines Brandes treten aber erst nach dem Feuer ein. Die fehlende Bedeckung durch Boden- und Baumvegetation lässt die Regentropfen direkt auf den nackten Boden prallen. Dadurch werden die Bodenstrukturen zerstört und es setzen Erosion und Auswaschung ein (Abb. 1). Der nackte Boden trocknet schneller aus und die Bodenoberfläche wird wasserundurchlässig. Der Regen neigt dazu, oberflächlich abzufliessen und den Boden rillenartig zu erodieren (Marxer 2003).

Wovon hängen Erosion und Oberflächenabfluss ab?

Aschenbildung nach Waldbrand
Abb. 2 - Aschenbildung nach einem Brand. Es gilt die Faustregel: je weisser die Asche nach einem Waldbrand, desto intensiver war vermutlich die Flammenfront.
Foto: Sottostazione WSL
 
üppiger Wuchs von Adlerfarn auf Brandfläche
Abb. 3 - Auf dieser Fläche, die schon mehrmals gebrannt hat, wächst der Adlerfarn üppig und dicht.
Foto: Peter Marxer (Sottostazione WSL)
 

Diese negativen Wirkungen ereignen sich vor allem in den ersten Monaten nach dem Feuer. Die Wasserundurchlässigkeit des Bodens hängt von den Feuertemperaturen (höhere Temperaturen bedingen grössere Störungen der Bodenstruktur) und von der Aschenproduktion ab (grössere Brandgutmengen und stärkere Brandintensität produzieren mehr Asche (Abb. 2), die dann physisch die Bodenporen abdichten (Letey 2001)). In Gebieten, die seit längerer Zeit nicht mehr von Waldbränden oder anderen Störereignissen heimgesucht wurden, sowie das Fehlen von störungsangepassten, lichtbedürftigen und schnell reagierenden Pflanzenarten, führen zu einer verlängerten Aussetzung der Erosionsgefahr (Abb. 3).

Wenn alle negativen Faktoren zusammenfallen, kann dies zu katastrophalen Folgen führen. Das war zum Beispiel der Fall im Frühling 1997, als eine längere Trockenperiode und starke Föhnwinde zu grossflächigen und verheerenden Waldbränden im Tessin und im Misox führten. Bei den nächsten Starkniederschlägen nach dem Brand kam es dann an folgenden Orten zu kleinen und grösseren Murgängen:

  • Mezzovico (als Folge des Waldbrandes vom 4. April 1997)
  • Rosone (Valcolla, als Folge des Waldbrandes vom 3. April 1997)
  • Grono (als Folge des Waldbrandes vom 16. April 1997)
  • Ronco s./Ascona (4000 m3 grosser Murgang als Folge des Waldbrandes vom 15. März 1997)
  • Magadino (als Folge des grossen Waldbrandes in der Valle del Trodo vom 20. April 1997)

Wie lässt sich Erosion vermindern?

Leider sind bis jetzt keine waldbaulichen oder technischen Massnahmen bekannt, die mit einem vernünftigen Aufwand eine Waldbrandfläche in nützlicher Frist erosionssicher machen können. Was hingegen möglich ist, ist die Regenintensität, die zu einem Schadenereignis führen kann, für eine gegebene Waldbrandfläche zu berechnen, um dann bei einer entsprechenden Wettervorhersage mit Starkniederschlägen die nötige Alarmierungs- und Vorsichtsmassnahmen zu treffen (z.B. Sperren von gefährdeten Verkehrswegen).

Zitierte Literatur
  • Marxer, P., 2003. Oberflächenabfluss und Bodenerosion auf Brandflächen des Kastanienwaldgürtels der Südschweiz mit einer Anleitung zur Bewertung der post-fire Erosionsanfälligkeit (BA EroKaBr). Physiogeographica 33: 217 S.
  • Letey, J., 2001. Causes and consequences of fire-induced soil water repellency. Hydrol. Process., 15, 2867-2875.

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