Rekonstruktion der Feuergeschichte einer nordischen Wald- und Kulturlandschaft: Fallbeispiel Nationalpark Tiveden (Südschweden)

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1.Einleitung

2. Material und Methoden

2.1 Naturräumliche Charakterisierung des Untersuchungsgebietes
2.2 Siedlungs- und Landnutzungsgeschichte
2.3 Datierung historischer Feuer

3. Ergebnisse

3.1 Feuerintervalle im Nationalpark Tiveden
3.2 Die Brände im Jahresverlauf
3.3 Die Brandgrößen in den verschiedenen Epochen

4. Diskussion

Literatur

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1.Einleitung

Bis vor wenigen Jahren wurden Waldbrände in Eurasien vorwiegend als katastrophale Ereignisse betrachtet. Doch durch die feuerökologische Forschung in der letzten Zeit wird immer klarer, daß das Feuer – durch Blitzschlag oder vom Menschen verursacht – ein Faktor ist, der die Artenzusammensetzung und Entwicklungsdynamik dortiger Waldökosysteme entscheidend prägt (Granström et al. 1995; Zackrisson & Östlund 1991; Schimmel & Granström 1991; Rowe 1983).

Jahrringanalytische Untersuchungen von Bäumen und Baumstümpfen, die Brandwunden aufweisen, sind für die feuergeschichtliche Forschung von zentraler Bedeutung. Sie geben Aufschluß über die Häufigkeit, das jahreszeitlichen Auftreten und die Ausdehnung historischer Brandereignisse. Der Schwerpunkt feuergeschichtlicher Untersuchungen liegt in Nordschweden (Zackrisson & Östlund 1991; Bradshaw & Zackrisson 1990), da es hier – vorwiegend in Naturreservaten – noch zahlreiche Bestände gibt, in denen man alte Bäume oder Baumstümpfe mit Brandwunden finden kann. In Südschweden hingegen, das schon seit langer Zeit vom Menschen besiedelt ist, gibt es kaum noch Wälder, die historische Brandspuren aufweisen (Granström 1991).

Eine Ausnahme davon bildet der Nationalpark Tiveden, in dem 1994 von der Arbeitsgruppe Feuerökologie (Max-Planck-Institut für Chemie/Universität Freiburg) in Zusammenarbeit mit dem Institut für Vegetationsökologie der Forstlichen Fakultät in Umeå (Schweden) eine jahrringanalytische Untersuchung zur Feuergeschichte des Gebietes durchgeführt wurde. In der vorliegenden Arbeit werden die Ergebnisse der dendrochronologischen Untersuchung dargestellt und im Zusammenhang mit der Siedlungs- und Landnutzungsgeschichte interpretiert. Sie gibt Aufschluß über die Bedeutung natürlicher und anthropogen bedingter Feuer der letzten Jahrhunderte in Tiveden und liefert Grundlagen für Entscheidungen, Waldbrände bzw. kontrollierte Feuer in zukünftige Managementkonzepte für den Nationalpark zu integrieren.

2. Material und Methoden

2.1 Naturräumliche Charakterisierung des Untersuchungsgebietes

Tiveden liegt etwa 150 km südwestlich von Stockholm am Nordende des Vätternsees. Der 1353 ha große Nationalpark liegt im Süden des Gebietes auf einem Höhenrücken mit einer mittleren Höhenlage von 190 m ü.NN zwischen den Seen Unden und Vättern. Auf über 90% der Parkfläche steht nährstoffarmer und saurer Granit an, der durch eiszeitliche Erosionsprozesse von zahlreichen steilen Rißtälern (Sprickdålar) durchzogen ist (Andersson & Appelqvist 1988; Johansson 1971). Diese feuchten Täler wechseln sich auf kleiner Fläche mit trockenen, steilen Bergrücken ab, bei denen oft der nackte Fels ansteht. Zahlreiche Findlinge und Blockanhäufungen, die die letzte Eiszeit zurückließ, sind ein weiteres Charakteristikum dieser mosaikartig zerklüfteten Landschaft.

Tiveden liegt mitten im Zentrum der hemiborealen Vegetationszone, in der sich Elemente der borealen und gemäßigten Zone vereinen. Die bestandesprägenden Baumarten in Tiveden sind Pinus sylvestris L., die im Nationalpark vor allem auf den trockenen Bergrücken wächst, und Picea abies (L.) Karst, die ihren Schwerpunkt in den Tälern hat. Sie sind zu wechselnden Anteilen mit Betula spp., Populus tremula L. und Sorbus aucuparia L. durchmischt (Andersson & Appelqvist 1988).

Abb.1. Lage des Untersuchungsgebietes Nationalpark Tiveden und Umgebung mit der Lage historischer Siedlungen und Industrien.

 

2.2 Siedlungs- und Landnutzungsgeschichte

In der Landnutzungsgeschichte Tivedens lassen sich seit dem Mittelalter vier Epochen unterscheiden, die im Zusammenhang mit der Feuergeschichte eine wichtige Rolle spielen und deswegen kurz erläutert werden.

Tiveden im Mittelalter (bis Ende des 16. Jahrhunderts)

Wegen der zerklüfteten Topographie, des rauheren Klimas und der im Vergleich zum Umland wesentlich schlechteren Bodenbedingungen wurde das heutige Nationalparkgebiet erst sehr spät besiedelt und regelmäßig genutzt. Seit dem Beginn des Mittelalters gab es bäuerliche Siedlungen entlang der Ufer der Seen Unden und Vättern (s. Abb.1). Allerdings war nach der Einschätzung von Kardell (1982) das heutige Nationalparkgebiet, abgesehen von sporadischer Jagd und eventuell vereinzelt vorgekommener Waldweide, bis zum Ende des 16. Jahrhunderts ein vom Menschen weitgehend unberührtes Ökosystem, in dem es auch immer wieder zu Waldbränden kam.

Finnenkolonisation und Stahlproduktion (17. und 18. Jahrhundert)

Gegen Ende des 16. Jahrhunderts veränderte sich dieser Zustand grundlegend. Finnische Immigranten, die auf Grund von Hungersnöten und kriegerischen Auseinandersetzungen aus ihrem Land getrieben wurden, siedelten sich zu dieser Zeit in Süd- und Mittelschweden an. 1580 erreichte diese Einwanderungswelle auch Tiveden, mit der Folge, daß in wenigen Jahrzehnten 82 neue Siedlungen in Tiveden entstanden (s. Abb. 1) und die Menschen immer tiefer in die bis dahin nahezu unberührten Urwälder vordrangen (Kardell 1982).

Mitte des 17. Jahrhunderts hielt die Stahlproduktion Einzug in Tiveden. Das Erz dazu kam aus Taberg, das an der Südspitze des Vätternsees liegt. Da die Wälder rund um die Erzminen schon das gesamte Holz für den Bergbau liefern mußten, verlagerte man die Verhüttung nach Tiveden, wo es noch große unberührte Wälder gab. Diese wurden nun zunehmend von den Menschen genutzt (Blohm & Färg 1953).

Historische Waldnutzungen auf heutigem Nationalparkgebiet (ca. 1700 bis 1850)

Zwar war der heutige Nationalpark nie direkt besiedelt, doch gibt es geschichtliche Belege dafür, daß das Gebiet seit Beginn des 18. Jahrhunderts regelmäßig von Menschen genutzt wurde (Kardell 1982). Neben der Köhlerei waren hier vor allem das Teerbrennen und die Schwendwirtschaft (Svedjebruk) von Bedeutung. Da alle drei Wirtschaftsformen mit offenem Feuer im Wald arbeiteten, ist davon auszugehen, daß das Risiko von unkontrollierten Waldbränden zu jener Zeit stark anstieg.

Ende der Stahlproduktion und Beginn der modernen Forstwirtschaft (ca. 1850 bis heute)

Gegen Mitte des 19. Jahrhunderts ging die Stahlproduktion in Tiveden immer mehr zurück, da der mit Holzkohle produzierte Stahl gegenüber den neuen Produktionsverfahren mit Steinkohle nicht länger konkurrenzfähig war. Das letzte Stahlwerk schloß 1923 in Igelbäcken.

Durch die Öffnung des Götakanals im Jahre 1832, der Stockholm und Göteborg miteinander verbindet, bekam das bis dahin sehr abgelegene Tiveden nun dirkekten Anschluß an den Weltmarkt, da der Kanal das Gebiet im Süden kreuzt. So wurde der Verkauf von Stamm- und Papierholz in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts für Tiveden immer bedeutender und hält bis heute an (Blohm & Färg 1953). Mit dem Aufkommen der modernen Land- und Forstwirtschaft verloren die historischen Waldnutzungsarten seit 1850 völlig an Bedeutung.

2.3 Datierung historischer Feuer

Im borealen Wald Eurasiens treten Brände in der Regel als Bodenfeuer auf, die nur selten in Kronenfeuer übergehen (Goldammer & Furyaev 1996; Schimmel & Granström 1991). Die Kiefer ist im Vergleich zur Fichte Bodenfeuern gegenüber relativ unempfindlich, da die starke Borke das Kambium vor letalen Temperaturen (über 60 ° C) schützt.

Abb.2. Foto einer Brandwunde (16-fach vergrößert; Probennummer P44; Jahr 1738). Man erkennt die Brandwunde an den gebogenen kollabierten Zellen unterhalb des Risses und dem dunklen Kallusgewebe (rechter Bildrand). Die Bandwunde liegt mitten im Frühholz: mew.

Oft entstehen jedoch am Stammanlauf lokal begrenzte Verletzungen des Kambiums, die in den darauffolgenden Jahren überwallt und als Brandnarben konserviert werden. Zur Datierung werden Stammscheiben oder Teile davon aus dem Wundbereich herausgesägt und die Brandjahre mit Hilfe des Cross Dating datiert.

Voraussetzung für diese Methode ist, daß die Bäume Jahrringe ausbilden. Jährliche Witterungsschwankungen und Veränderungen in den Standortqualitäten prägen das Aussehen eines jeden einzelnen Jahrrings, da der Dickenzuwachs durch einen Überschuß an Photosyntheseprodukten bestimmt wird. Dieser ist um so größer, je günstiger die Witterungsbedingungen für die Photosynthese sind (Lyr et al. 1992). Man könnte den Jahrring auch als eine Art Spiegelbild der jährlichen Klimaveränderungen bezeichnen. Wie stark sich diese Schwankungen im Jahrring manifestieren, hängt vom Standort und den wachstumsbegrenzenden Faktoren ab. Am besten eignen sich Extremstandorte für das Cross Dating, bei denen sich ein Minimumfaktor ausmachen läßt, der das Ausmaß des Wachstums kontrolliert, da hier die Unterschiede in den Jahrringstrukturen am deutlichsten ausgeprägt sind (Stokes und Smiley 1968; Fritts 1976; Schweingruber 1983).

In vielen Fällen, so auch in Tiveden, ist es die Wasserversorgung, die zum Einen von der Niederschlagsmenge und zum Anderen von der Wasserspeicherkapazität des Bodens (nutzbare Feldkapazität) abhängt. Da Tiveden in einem schwach ozeanisch geprägten Klimabereich liegt, ist die sehr niedrige Wasserspeicherkapazität des hier vorherrschenden Lithosols maßgeblich für die Jahrringstruktur unserer Probebaumart verantwortlich.

Bei der Aufstellung einer Jahrringchronologie mit Hilfe des Cross Dating eignen sich vor allem die extremen Jahre, die sich in ihrem Aussehen und in ihrer Breite stark von den Nachbarjahrringen unterscheiden. Sie bilden die markanten Jahrringmuster, die benötigt werden, um verschiedene Stammscheiben miteinander vergleichen zu können. Diese Jahrringe werden bei der einzelnen Probe als Ereignisjahr (Event Year) bezeichnet. Die meisten Baumindividuen einer Art reagieren bei vergleichbaren Standortverhältnissen und in einem einheitlichen Klimagebiet sehr ähnlich auf die Wachstumsbedingungen, die in einem Jahr vorherrschen. Das führt dazu, daß das Aussehen ihrer Jahrringmuster oft sehr ähnlich ist. Treten nun bei verschiedenen Baum-individuen Ereignisjahre im selben Jahr auf, so spricht man von Weiserjahren (Pointer Year) (Schweingruber 1990; Stokes & Smiley 1968). Mit ihrer Hilfe kann man eine Chronologie erstellen, die es ermöglicht, die einzelnen Brandwunden von lebenden und toten Bäumen zeitlich exakt eingeordnet. ´

Abb. 3. Das Prinzip des Cross Dating (Aus: Stokes & Smiley 1968)

Diese Methode ist um ein Vielfaches genauer, als das bloße Abzählen von Jahrringen, die zwischen zwei Brandwunden liegen. Denn je nach Stärke des Feuerereignisses wird der Baum durch die Verbrennung eines Teiles der Nadelmasse oder durch das Erreichen subletaler Temperaturen im Kambialbereich unter physiologischen Streß gesetzt. Dieser kann Anormalien im gleichen oder in den darauffolgenden Jahrringen auslösen (Ortloff et al. 1995; Brown & Swetnam 1994, Madany et al. 1982). So können zum Beispiel falsche oder fehlende Jahrringe auftreten, die ohne das Cross Dating nicht erkannt werden. Falls ein großer Teil der Blattmasse durch das Feuer vernichtet wird, kann es zu derart starken Zuwachseinbrüchen bei den nachfolgenden Jahrringen kommen, daß man sie selbst unter dem Mikroskop optisch nicht mehr voneinander unterscheiden kann (Fire Rings). In allen diesen Fällen sind die Weiserjahre ein verläßliches Hilfsmittel, um die Jahrringchronologie eines Baume exakt fortzuführen.

Ein weiterer Effekt, der nach Bränden auftreten kann, ist die Bildung von extrem vielen Harzkanälen entweder im gleichen oder in den nachfolgenden Jahrringen. Dazu kann es dann kommen, wenn die Feuerintensität nicht ausreicht, eine letale Scfhädigung des Kambiums herbeizuführen. Tritt dieses Phänomen in einer Probe auf und ist in der Nachbarprobe im gleichen Jahrring eine Brandwunde vorhanden, so läßt sich daraus schließen, daß das Feuer an beiden Stellen auftrat (Brown & Swetnam 1994).

Betrachtet man die Lage der einzelnen Brandwunde innerhalb eines Jahrringes genauer, so ist es oft möglich, auch noch die Jahreszeit der Feuerereignisse zu bestimmen (Ortloff et al. 1995; Baisan und Swetnam 1990). Je nach Lage der Brandwunde innerhalb des Jahrrings kann man verschiedene Bildungszeiträume unterscheiden (Tab.1).

 

Tab.1. Jahreszeitliche Zuordnung der Position einer Brandwunde innerhalb eines Jahrringes.

Symbol Lage der Brandwunde im Jahrring Bildungszeitraum eew 1. Drittel de Früholzes Mitte Mai bis Anfang Juni (Frühling) mew 2. Drittel de Früholzes Anfang Juni bis Ende Juni(Frühsommer) lew 3.Drittel de Früholzes Ende Juni bis Mitte/Ende Juli (Hochsommer) lw Spätholz Mitte/Ende Juli bis Mitte August (Spätsommer) d zwischen 2 Jahrringen während der Vegtationsruhe von Spätsommer bis Mai

Für die dendrochronologische Datierung der Brände wurden Stammscheiben aus 50 lebenden Kiefern und 55 Baumstümpfen, die über das gesamte Nationalparkgebiet verteilt liegen, ausgewertet. Um die Größen der einzelnen Brandflächen rekonstruieren zu können, wurde die Lage jeder einzelnen Probe auf einer topographischen Karte (Maßstab: 1:25.000) vermerkt. Die Datierung Proben erfolgte an der Universität Umeå.

Um die Größen der einzelnen Brandflächen zu ermitteln, werden alle Probepunkte, die ein bestimmtes Brandjahr aufweisen, auf einer Karte vermerkt. Die Fläche, die innerhalb der äußersten Probepunkte liegt, kann als sichere Brandfläche angesehen weden. Die äußeren Begrenzungen der Brandflächen werden so festgelegt, daß man sich immer an der nächstgelegenen potentiellen Brandgrenze orientiert. Dies sind zum Beispiel Bachläufe, Seen, Moore oder Höhenrücken (Goldammer 1986). Aus dieser Vorgehensweise wird klar, daß die einzelnen Brandflächen immer nur Mindestgrößen darstellen, und daß das tatsächliche Brandareal viel größer gewesen sein kann.

Die Ergebnisse der Untersuchung werden dann in der Feuerchronologie tabellarisch zusammengefaßt. Sie gibt für jeden einzelnen Brand Auskunft über das Brandjahr, die Brandsaison, die Mindestbrandfläche und einer kurzen Beschreibung des Brandareals innerhalb des Nationalparks. Danach wird das Mean-Fire-Return-Intervall (MFRI) errechnet. Es ist definiert als das arithmetrische Mittel der Zeitintervalle, die zwischen den einzelnen Feuerereignissen in einem bestimmten Untersuchungsgebiet liegen. Von zentraler Bedeutung ist dabei, daß es sich auf eine bestimmte Fläche und eine bestimmte Zeitperiode beziehen muß und nichts über die Ausdehnung der einzelnen Brände aussagt (Tande 1979; Romme 1980).

Eine weitere Kennzahl, die zur Darstellung der Brandhäufigkeit in Tiveden berechnet wurde, ist die Feuerfrequenz (Fire Frequency). Auch sie beschreibt die durchschnittliche Zeitperiode, die zwischen zwei Brandereignissen liegt. Sie bezieht sich in der Regel jedoch auf einen kleinen, eng umgrenzten Standort – häufig den einzelnen Probebaum – und ist ein Weiser dafür, wie häufig das Feuer an dem selben Standort wiederkehrt (Romme 1980).

3. Ergebnisse

3.1 Feuerintervalle im Nationalpark Tiveden

Die älteste datierte Brandwunde stammt aus dem Jahr 1371. Der älteste Brand, der in mehreren Proben belegt ist, trat im Jahr 1466 auf. Die Chronologie reicht bis in das Jahr 1853 und bricht danach, mit Ausnahme einer Feuerwunde, die an einem einzelnen Probepunkt im Jahr 1882 verzeichnet wurde, abrupt ab. Laut einer mündlichen Mitteilung brannte es dann nur noch einmal 1984 auf einer ca. 0,5 ha großen Fläche im Süd-Osten des Parkes.

Um festzustellen, ob die Siedlungs- und Landnutzungsgeschichte einen Einfluß auf die Brandhäufigkeit im Nationalpark Tiveden hatte, wird das MFRI, das sich auf die gesamte Nationalparkfläche bezieht, in drei Epochen aufgeteilt, die sich an der Besiedlungsgeschichte orientieren:

1371-1580: Mittelalter (weitgehend ohne menschlichen Einfluß)

1580-1700: Finnenbesiedlung und Beginn der Stahlindustrie (vereinzelte Nutzungen)

1700-1853: Historischen Waldnutzungen (regelmäßige Nutzungen)

Die Epoche nach 1853 wird in der Chronologie nicht berücksichtigt, weil mit dem Aufkommen der modernen Land- und Forstwirtschaft das Feuer nahezu vollständig aus dem Wald verdrängt worden ist. Denn zum Einen bedienen sich die modernen Landbaumethoden nicht mehr der Hilfe des Feuers, und zum Anderen ist der Gebrauch des Feuers im Wald seit der Mitte des letzten Jahrhunderts gesetzlich stark reglemetiert worden. Man versucht seither, jeden aufkommenden Brand schnellstmöglich zu löschen, um die Entwertung von Stammholz zu minimieren.

Abb.4. Veränderungen des Mean Fire Return Interval (MFRI) im Nationalpark Tiveden in den drei verschiedenen Nutzungsperioden.

Betrachtet man in Abbildung 4 die Entwicklung des MFRI über die verschiedenen Epochen hinweg, so fällt auf, daß sich der durchschnittliche Zeitabstand zwischen zwei Bränden auf dem Nationalparkgebiet von fünfzehn Jahren im Mittelalter auf unter fünf Jahre zur Zeit der regelmäßigen historischen Waldnutzungen verringert. Da man davon ausgehen kann, daß im Mittelalter der Mensch keinen wesentlichen Einfluß auf die Dynamik des Waldökosystems in Tiveden hatte, spiegelt das MFRI jener Zeit die natürliche Brandhäufigkeit wider. Erst mit dem Beginn der Finnenbesiedlung und der etwas später aufkommenden Stahlproduktion drang der Mensch immer tiefer in die restlichen Primärwaldgebiete ein, um diese – zunächst sporadisch, später regelmäßig – für seine Bedürfnisse zu nutzen. So kam es immer häufiger zu Bränden, da das Feuer ein unabdingbares Hilfsmitteln aller historischen Waldnutzungsformen war.

Betrachtet man die Feuerfrequenz, die ein Weiser dafür ist, wie häufig das Feuer an denselben Standort zurückkehrt, so ergibt sich ein ganz anderes Bild: Sie liegt für alle Standorte und für alle Epochen bei 27 (± 5) Jahren. Es läßt sich keine Tendenz mit der Siedlungsgeschichte feststellen. Die Gründe dafür werden im Diskussionsteil erörtert.

3.2 Die Brände im Jahresverlauf

Auch bei den folgenden Ausführungen wird der gesamte Beobachtungszeitraum in die drei beschriebenen Epochen unterteilt, um eventuelle Veränderungen in der jahreszeitlichen Verteilung der Brände im Zusammenhang mit der Waldnutzungeschichte herauszufinden. Für die saisonale Aufschlüsselung der Feuerereignisse wurden nur die Brände, die sich jahreszeitlich genau bestimmen ließen, herangezogen.

In Abbildung 5 wird die saisonale Brandverteilung in den einzelnen Nutzungsepochen mit der jahreszeitlichen Verteilung natürlicher Blitzschlagfeuer verglichen. Diese ist einer Arbeit von Granström (1993) entnommen, in der die schwedischen Feuerwehrstatistiken von 1945 bis 1960 hinsichtlich der Ursachen von Waldbränden ausgewertet wurden. Ein Ergebnis der Untersuchung ist, daß über 90% der natürlichen Brände zwischen Mai und Ende August auftreten, mit einem eindeutigen Maximum in den ersten Juliwochen.

Abb.5. Jahreszeitliche Verteilung der Brände im Nationalpark Tiveden in den verschiedenen Epochen im Vergleich mit dem saisonalen Auftreten von Blitzschlagfeuern in Schweden.

Abbildung 5 zeigt, daß die Verteilung der Brände im Mittelalter (dunkle Balken) recht gut mit der natürlichen Brandhäufigkeitsverteilung (Liniendiagramm) übereinstimmt. Mit dem Einsetzen der Finnenbesiedelung gegen Ende des 16. Jahrhunderts beginnt die Verschiebung der Hauptbrandsaison vom Hochsommer in Richtung Frühjahr. In der jüngsten Epoche brennt es dann überwiegend im Frühjahr (helle Balken). Da diese Verschiebung zeitlich mit der Zunahme der Siedlungsdichte und dem Anstieg menschlicher Aktivitäten auf dem Nationalparkgebiet einhergeht, liegt die Vermutung nahe, daß hier ein Zusammenhang besteht. Man kann davon ausgehen, daß spätestens mit der Einwanderung der Finnen auch die Brandrodung mit anschließender landwirtschaftlicher Zwischennutzung (Svedjening) Einzug in Tiveden hielt (Kardell 1982; Heikinheimo 1915).

In zahlreichen Literaturquellen aus Rußland, Finnland, Schweden und Norwegen ist belegt, daß die vom Menschen gelegten Brände im Zusammenhang mit den historischen Landnutzungsarten vor allem im Frühjahr bis Frühsommer oder im Herbst stattfanden (Korovin 1996; Kardell 1980; Heikinheimo 1915; Strømsøe o.J.). Ein Grund dafür war, daß in diesen Jahreszeiten der Boden und die Vegetation der Regel nicht so ausgetrocknet waren wie im Hochsommer, und man deswegen die Brände leichter kontrollieren konnte.

Diese Indizien unterstützen die Hypothese, daß der starke Anstieg der Brandfrequenz im Frühjahr, der mit der Finnenkolonisation beginnt und seinen Höhepunkt in der Zeit von 1700 bis 1853 erreicht, auf menschliche Aktivitäten zurückzuführen ist.

Es muß an dieser Stelle noch erwähnt werden, daß die Kurven für die jahreszeitliche Verteilung der Brände in den beiden ältesten Epochen nur auf dem Datenmaterial von 9 beziehungsweise 12 Bränden beruhen. Außerdem lassen sich die Brände in der Dormantphase (“Vegetationsruhe”) nicht in die Interpretation miteinbeziehen, da nicht gesagt werden kann, ob sie im Herbst des einen oder im Frühjahr des folgenden Jahres auftraten.

3.3 Die Brandgrößen in den verschiedenen Epochen

Nachdem die Mindestausdehnung der einzelnen Brände in die Karte eingetragen sind, können die Größen der Brandflächen geschätzt werden. Der älteste Brand, für den die Ausdehnung ermittelt werden konnte war 1466. Die Mindestbrandflächen sind in folgende drei Größenklassen aufgeteilt:

Kl. 1. Brandfläche < 50 ha: Lokale Bedeutung

Kl. 2. 50 ha < Brandfläche < 300 ha: Beschränkung auf eine Parkteil (West, Mitte, Ost)

Kl. 3. Brandfläche > 300 ha: Über die gesamte Ost-West-Ausdehnung des Parkes

Die prozentuale Verteilung der drei Brandgrößenklassen in den einzelnen Epochen ist in Abbildung 6 dargestellt.

Abb.6. Die Verteilung der einzelnen Brandgrößenklassen in den unterschiedlichen Nutzungsperioden.

Es fällt auf, daß von der ältesten bis hin zur jüngsten Epoche der Anteil der kleinen Brandflächen (< 50 ha) von 30% auf 66% zunimmt, während das Vorkommen großer Brände (> 300 ha) von 30% auf 6% abnimmt. Viele der kleinen Brandflächen in der jüngsten Epoche sind wahrscheinlich durch das Brennen der Schläge entstanden, auf denen das Köhlerholz gewonnen wurde. So wird durch das immer häufiger vorkommende kontrollierte Brennen und durch die immer stärker werdende Holznutzung die Menge des Brennmaterials pro Flächeneinheit geringer. Gerät ein Brand außer Kontrolle, oder entsteht ein Brand durch Blitzschlag, ist aufgrund des verringerten Brennmaterialangebotes die Feuerintensität der Brände nicht mehr so groß wie zu der Zeit vor den regelmäßigen Waldnutzungen, und das Feuer kann sich nicht mehr so leicht großflächig ausbreiten. Es reichen schon relativ kleine Brandhindernisse oder eine geringe Verschlechterung der klimatischen Brennbedingungen aus, um die Brände zu stoppen. Außerdem entstand durch die regelmäßigen Nutzungen ein Mosaik aus jungen Brandflächen und Rodungen mit geringem Brennmaterialangebot und ältern Bestandesteilen mit höherem Brennmaterialvorkommen. Auf diese Weise bildeten sich viele neue potentielle Brandgrenzen.

Diese Beziehung zwischen Brandhäufigkeit und Feuerintensität ist darauf zurückzuführen, daß die Ausdehnung der einzelnen Brände neben den klimatischen Bedingungen von der vorhandenen Brennmaterialmenge abhängt, die um so größer ist, je länger das Zeitintervall zwischen den einzelnen Bränden ist (Swetnam 1993; Parson 1978).

4. Diskussion

Betrachtet man die Feuergeschichte des Nationalparkes Tiveden im Zusammenhang mit der menschlichen Siedlungsgeschichte des Gebietes, so lassen sich folgende Entwicklungen mit zunehmender Waldnutzung erkennen:

• Das MFRI sinkt von 15 auf 5 Jahre ab, während die Feuerfrequenz der einzelnen Standorte gleich bleibt.

• Der Anteil der großen Brände sinkt von 30% auf 6% und der Anteil der kleinen Brände steigt von 30% auf 66%.

• Die Hauptbrandsaison verschiebt sich vom Hochsommer in das Frühjahr.

Auf die Bedeutung und den Zusammenhang dieser drei Phänomene soll nun noch einmal im Einzelnen eingegangen werden.

Die Berechnung des MFRI ist in der feuergeschichtlichen Forschung eine gängige Methode um die durchschnittliche Feuerhäufigkeit für ein bestimmtes Gebiet zu ermitteln und so den Einfluß des Feuers auf die Entwicklung einer Landschaft mit ihren Lebensgemeinschaften beschreiben zu können. Dabei ergeben sich zwei Probleme: Das MFRI ist direkt von der Größe des Untersuchungsgebietes und der Probendichte abhängig (Arno & Petersen 1983; Romme 1980; Arno 1976).

Mit einem dichterem Stichprobennetz steigt die Wahrscheinlichkeit, auch kleine Waldbrände zu erfassen. In der vorliegenden Studie nimmt die Anzahl der verfügbaren Probepunkte mit zunehmendem Alter ab. Damit erhöht sich die Wahrscheinlichkeit, daß kleinere Waldbrände der ältesten Epoche nur unvollständig erfaßt werden können.

Wie das MFRI von der Größe der Bezugsfläche abhängt, soll an folgendem Beispiel erklärt werden: Wird die Untersuchungsfläche auf die unmittelbare Umgebung eines Probebaumes beschränkt, so werden nur diejenigen Brände erfaßt, die direkt an diesem Standort auftraten, und man erhält eine Feuerfrequenz von durchschnittlich 27 Jahren über den gesamten Beobachtungszeitraum hinweg. Wird die Bezugsfläche auf eine Parkhälfte (West oder Ost) ausgedehnt, so erfaßt man alle Brände, die in dieser Parkhälfte auftraten. Die Feuer, die nur in der anderen Parkhälfte auftraten, werden nicht erfaßt. Dazu muß die Bezugsfläche auf das gesamte Parkgebiet ausgedehnt werden. Wie sich das MFRI für Tiveden bei unterschiedlichen Bezugsflächen verändert, kann der Abbildung 7 entnommen werden.

Abb.7. Veränderung des Mean Fire Return Interval (MFRI) in Abhängigkeit von der Bezugsfläche.

Man erkennt, daß das MFRI mit zunehmender Größe des Untersuchungsgebietes immer kleiner wird. Theoretisch könnte man das Beobachtungsfenster so groß wählen, daß in dem Bezugsgebiet jedes Jahr irgendwo mindestens ein Brandereignis stattfindet. Das MFRI beträgt dann ein Jahr. (Hier sei nochmals erwähnt, daß das MFRI weder etwas über die Ausdehnung der einzelen Brände aussagt, noch einen Anhaltspunkt gibt, wie oft das Feuer an dieselbe Stelle zurückkehrt, sondern nur Auskunft darüber gibt, wie oft es in einem bestimmten Gebiet gebrannt hat.)

Welche Bezugsfläche für das MFRI gewählt wird, hängt von dem Ziel der Untersuchung ab. In dieser Arbeit wurde der gesamte Nationalpark gewählt, da es im wesentlichen darum geht, den Einfluß des Feuers und der Landnutzung auf die Vegetation einer Landschaft bzw. eines Naturraumes – heute ein Nationalpark – zu beschreiben.

Will man Aussagen darüber treffen, welchen Einfluß die Feuerhäufigkeit auf einzelnen Standorten für die Dynamik der dort vorkommenden Lebensgemeinschaften hat, ist es sicherlich sinnvoller, den jeweiligen Standort als Bezugseinheit zu wählen. Das ist bei dieser Arbeit durch die Berechnung der Feuerfrequenz geschehen. Sie zeigt, daß bei zunehmender Waldnutzung die Feuerhäufigkeit im gesamten Nationalparkgebiet zwar anstieg, sich die Zeitperioden zwischen zwei Feuern auf individuellen Standorten aber nicht veränderte. Das liegt daran, daß sich mit dem Absinken des MFRI der Anteil der kleinen Brände stark erhöhte und große Brände seltener wurden und die durchschnittliche Zeitspanne, in der ein Feuer auf denselben Standort zurückkehrte, sich nicht veränderte. Im Mittelalter brannte es seltener, allerdings waren die einzelnen Brandflächen größer als zur Zeit der historischen Waldnutzungen, in der es wohl häufig – aber meist nur auf kleinen Flächen – brannte.

An dieser Stelle sei nochmals darauf hingewiesen, daß die Anzahl der Fundorte mit zunehmenden Alter immer geringer wird, so daß nur Aussagen über Tendenzen gemacht werden können. Diese sind jedoch in Bezug auf die Feuerhäufigkeit, das jahreszeitliche Auftreten und die Brandflächengrößen in sich stimmig und tragen dazu bei, die Bedeutung des Feuers für die Dynamik des Waldökosystems des Nationalpark Tivedens in den letzten Jahrhunderten im Zusammenhang mit der Siedlungs- und Waldnutzungsgeschichte erklären zu können.

Das wichtigste Ergebnis dieser Arbeit ist, daß Waldbrände seit vielen Jahrhunderten eine bedeutende Rolle in den Wäldern Tivedens gespielt haben und daß sie für eine natürliche Entwicklung des Nationalparkes unabdingbar sind. Wenn auch der Mensch seit dem Ende des Mittelalters immer wieder in das natürliche Brandgeschehen eingegriffen hat und damit zur Veränderung der Brandhäufigkeit, des jahreszeitlichen Auftretens von Bränden und der Größe der einzelnen Brandflächen beigetragen hat, blieb das Feuer jedoch bis vor 150 Jahren immer ein prägender Entwicklungsfaktor für den Wald in Tiveden. Erst durch das Aufkommen der modernen Forst- und Landwirtschaft wurde es seit der Mitte des letzten Jahrhunderts aus dem Wald verdrängt.

So kommen Andersson & Appelqvist (1988) bei einer faunistischen und floristischen Inventur des Nationalparks zu dem Ergebnis, daß der heutige Wald aus einer natürlichen Brandsukzession hervorgegangen ist. Auf den trockenen und mäßig frischen Waldstandorten findet man häufig einen großen Laubbaumanteil (v.a. Birke, Weide, Erle und Aspe) und Juniperus communis L.. Sie sind neben den Brandwunden in den Kiefern die letzten Zeugen vergangener Waldbrände, da sich diese Pioniergehölze oft mit der Kiefer nach einem Brand ansamen. Durch den Feuerausschluß hat jedoch die Fichte eine starke Steigerung ihrer Konkurrenzkraft gegenüber der Kiefer und den Pionierbaumarten erfahren und verdrängt diese – abgesehen von den Extremstandorten – zunehmend. Die Folge davon ist eine Zunahme der Rohhumusauflage und ein geringerer Lichteinfall auf den Waldboden aufgrund des dichten Kronendaches der Fichte. Im Laufe der Zeit entwickelt sich dann ein reiner Fichten- oder Fichten-Kiefern-Wald mit einer sehr artenarmen Krautschicht (Kuusela 1990; Andersson & Appelqvist 1988).

Darüber hinaus kommt es zu einer starken Anhäufung von Brennmaterial, wenn regelmäßige Brände ausbleiben. Kommt es nun nach einer langen feuerfreien Periode zu einem Brand, so muß mit sehr hohen Feuerintensitäten gerechnet werden, die leicht zu einem Kronen- bzw. Vollfeuer führen können (i.S. eines Stand Replacement Fire). Unter natürlichen Bedingungen der boreal-nemoralen Zone der nordischen Länder ist dies jedoch selten (Schimmel & Granström 1991; Kohh 1975), da die immer wiederkehrenden Brände die Akkumulation pflanzlicher Biomasse begrenzen, und deswegen Bodenfeuer in Skandinavien die Regel sind. Bei Feuerausschluß kommt der Fichte dabei eine besondere Rolle zu, da sie die Bestände zunehmend unterwandert und durch ihre tief ansetzenden Krone Brücken bildet, die das Feuer in die Kronen der Kiefern tragen (Granström 1991).

In den nordischen Ländern gehört das Feuer neben Insektenkalamitäten und Sturmschäden zu den natürlichen klein- und großflächig wirkenden Störfaktoren, die auf vielen Standorten die Sukzessionsabfolge immer wieder unterbrechen und charakteristische Feuer-Klimax-Gesellschaften entstehen lassen, die für das Überleben vieler Tier- und Pflanzenarten nötig sind (Goldammer & Furyaev 1996). Deshalb ist es sehr wichtig, dem Feuer in den zukünftigen Managemantkonzepten des Nationalparks wieder die Funktion zuzuweisen, die der Wald für seine naturgemäße Entwicklung benötigt. Dies würde auch der vegetationsgeschichtlichen Bewertung der Rolle des Feuers Rechnung tragen, dem neuerdings eine entscheidende Rolle in der Störung geschlossener Fichtenwälder in Süden Schwedens und der dadurch ermöglichten Einwanderung von Fagus sylvatica L. zugewiesen wird (Björkman & Bradshaw 1996).

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