Riesenmammutbäume haben bei extremen Waldbränden deutlich bessere Überlebenschancen, wenn in ihrer Umgebung zuvor kontrollierte Feuer gelegt wurden. Nach einer von der NASA finanzierten Untersuchung war ihre Wahrscheinlichkeit zu überleben in behandelten Waldbeständen fast viermal so hoch wie in vergleichbaren Bereichen ohne vorgeschriebene Brände.

Darüber berichtete NASA Blogs am Montag, 20. Juli. Die wissenschaftliche Arbeit selbst erschien am 11. Juli in Nature Communications und wertete die Folgen der kalifornischen Feuersaisons 2020 und 2021 aus.

Untersucht wurden 26.403 Riesenmammutbäume in 19 Hainen der Nationalparks Sequoia und Kings Canyon. Das Forschungsteam verband Lidar-Messungen mit Stammkarten, hochauflösenden Bildern und Modellrechnungen. Dadurch ließ sich die Sterblichkeit einzelner Bäume mit der jeweiligen Vorgeschichte der Waldbehandlung in Beziehung setzen.

Nach der Modellierung blieben durch vorgeschriebene Feuer schätzungsweise 1.800 Riesenmammutbäume am Leben. Für den Naturschutz ist diese Größenordnung bedeutsam, weil der Nutzen kontrollierter Brände bisher zwar unter Fachleuten weitgehend anerkannt war, sich aber häufig auf lokale Erfahrungen und Einzelfallbeobachtungen stützte.

Die natürliche Verbreitung des Riesenmammutbaums ist auf einzelne Haine an den Westhängen der kalifornischen Sierra Nevada beschränkt. Die Bäume können mehr als 90 Meter hoch werden und Stammdurchmesser von über neun Metern erreichen. Manche Exemplare überdauern mehrere Jahrtausende und prägen den Wald über Zeiträume, die menschliche Planungszyklen weit übersteigen.

Feuer gehört grundsätzlich zu diesem Ökosystem. Die dicke Borke ausgewachsener Mammutbäume schützt das lebende Gewebe vor mäßiger Hitze, während kleinere Brände Unterwuchs beseitigen und offene Bodenstellen für die Keimung schaffen. Gefährlich wird es, wenn Flammen mit hoher Intensität in die Kronen gelangen oder große Brennstoffmengen über längere Zeit unmittelbar am Stamm verbrennen.

In vielen Wäldern hat jahrzehntelange Feuerunterdrückung zur Ansammlung von Sträuchern, abgestorbenen Ästen und umgestürztem Holz geführt. Gleichzeitig können dicht stehende jüngere Bäume eine sogenannte Feuerleiter bilden. Unter trockenen und windigen Bedingungen verbindet sie den Boden mit den Baumkronen und begünstigt eine schnelle Ausbreitung besonders heißer Brände.

Vorgeschriebene Feuer sollen diese Entwicklung gezielt umkehren. Fachkräfte legen dafür einen räumlich begrenzten Brand, wenn Wind, Luftfeuchtigkeit, Temperatur und Feuchte des Brennmaterials innerhalb festgelegter Grenzwerte liegen. Ein Teil der Biomasse wird so unter vergleichsweise kontrollierbaren Bedingungen entfernt, bevor ein unkontrolliertes Feuer die gesamte verfügbare Energie freisetzen kann.

Wie dringend der Schutz ist, zeigten die Jahre 2020 und 2021. In Kalifornien verbrannten innerhalb dieser beiden Saisons insgesamt 6,8 Millionen Acres, umgerechnet etwa 2,75 Millionen Hektar. Rund 19 Prozent des gesamten ausgewachsenen Bestands an Riesenmammutbäumen im natürlichen Verbreitungsgebiet gingen verloren.

Diese Verluste lassen sich nicht kurzfristig ausgleichen. Ein Setzling kann zwar einen abgestorbenen Baum biologisch ersetzen, nicht aber sofort dessen ökologische Funktionen übernehmen. Große Mammutbäume speichern erhebliche Kohlenstoffmengen, beeinflussen Wasserhaushalt und Mikroklima und stellen mit ihren Kronen, Höhlen und ihrer Borke Lebensraum für Vögel, Insekten und kleine Säugetiere bereit.

Kontrollierte Brände sind dennoch kein risikofreies Instrument. Rauch kann die Luftqualität in benachbarten Orten beeinträchtigen, und Menschen mit Atemwegs- oder Herzerkrankungen sind besonders empfindlich. Hinzu kommen der Bedarf an ausgebildetem Personal, aufwendige Vorbereitungen und die Möglichkeit, dass eine geplante Maßnahme wegen wechselnder Wetterbedingungen kurzfristig abgesagt werden muss.

Befürworter verweisen deshalb auf die Abwägung zwischen unterschiedlichen Feuerformen. Der Verzicht auf eine Behandlung verhindert einen späteren Brand nicht zwingend, sondern kann zusätzliche Brennstoffe zurücklassen. Ein großer unkontrollierter Waldbrand erzeugt häufig sehr viel mehr Rauch, bedroht Siedlungen und verursacht stärkere ökologische Schäden als ein sorgfältig vorbereitetes Feuer geringerer Intensität.

Zunehmend fließt auch das Wissen indigener Gemeinschaften in die Debatte ein. Kulturelles Brennen wurde in Kalifornien über Generationen genutzt, um Landschaften offen, vielfältig und produktiv zu halten. Die moderne Feuerökologie greift damit teilweise Praktiken auf, die durch koloniale Verbote und eine lange Politik der vollständigen Brandbekämpfung zurückgedrängt worden waren.

Eine weitere Stärke der Studie liegt in der räumlichen Genauigkeit. Lidar erfasst die dreidimensionale Struktur eines Waldes, während hochauflösende Aufnahmen Schäden an Kronen und Veränderungen im Bestand sichtbar machen. Zusammen mit kartierten Stämmen kann daraus eine artspezifische Bilanz entstehen, die über eine einfache Darstellung verbrannter Flächen hinausgeht.

Diese Technik ist auch für andere alte Wälder relevant. Dort kann der Verlust weniger besonders großer oder seltener Bäume ökologisch schwerer wiegen als der Zustand der durchschnittlichen Vegetation vermuten lässt. Fernerkundung kann zeigen, ob eine Schutzmaßnahme tatsächlich die wertvollsten Strukturen erhält und an welchen Stellen nachgebessert werden muss.

Allerdings ist nicht jeder Hain auf dieselbe Weise behandelbar. Bei extremer Brennstoffdichte kann vor dem Feuer eine mechanische Ausdünnung erforderlich sein; steile Hänge oder nahe Siedlungen schränken den Einsatz zusätzlich ein. Weil Vegetation nachwächst, müssen Behandlungen außerdem regelmäßig überprüft und gegebenenfalls wiederholt werden.

Die Untersuchung macht damit aus einer plausiblen Schutzmaßnahme eine quantifizierbare Strategie. Technik allein rettet keinen Mammutbaum, doch sie kann sichtbar machen, welche vorbeugenden Eingriffe wirken. In einer wärmeren und trockeneren Zukunft dürfte die Verbindung aus Beobachtung, angepasster Waldpflege und kontrolliertem Feuer entscheidend dafür sein, ob die einzigartigen Haine kommende Extrembrände überstehen.