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Gemäßigter Regenwald

Gemäßigter Regenwald

Der Regenwald der gemäßigten Breiten ist ein Wald-Ökosystem, das sich durch einen besonderen Wasserhaushalt auszeichnet. Die Abgrenzung zum tropischen Regenwald ist durch seine Lage in gemäßigten Klimazonen gegeben.

Definition

Klimazonen Als Regenwald gelten Wälder, die im langjährigen Mittel mehr als 2000 mm Niederschlag im Jahr erfahren. Diese Niederschlagsmengen werden in den gemäßigten Breiten nur an den Hängen von Küstengebirgen erreicht. Hier führen landeinwärts gerichtete Seewinde feuchtigkeitsgesättigte Luftmassen gegen das Gebirge und zwingen diese zum Aufstieg, was einen Steigungsregen nach sich zieht. Das maritime Klima dämpft die jahreszeitlichen Klimaschwankungen im gemäßigten Regenwald, so dass die Winter milder und die Sommer kühler sind als im Landesinneren unter Einfluss des kontinentalen Klimas. Auch im Sommer tritt oft Nebel auf, der den Wald zusätzlich feucht hält.

Nährstoffkreislauf

Das milde Klima und die ganzjährig hohe Feuchtigkeit ermöglichen eine hohe Geschwindigkeit biologischer Abbauprozesse. Abgestorbene Bäume und anderes Totholz, abgeworfenes Laub und alles andere abgestorbene biologische Material werden in kurzer Zeit abgebaut und die Nährstoffe von Pflanzen wieder aufgenommen. Die Böden sind daher in der Regel eher nährstoffarm.

Vorkommen

Gemäßigte Regenwälder können an den Küsten aller Kontinente in den gemäßigten Breiten entstehen. Größere und landschaftsprägende Bestände gibt es in:
- Nord-Amerika: Am bekanntesten ist der temperate rainforest an der nordamerikanischen Pazifikküste zwischen Nord-Kalifornien, USA und Britisch-Kolumbien, Kanada. Hier dominieren die Nadelbäume, vorwiegend Fichten und der Küstenmammutbaum, die höchste Baumart der Erde.
- Südamerika: gemäßigte Regenwälder stehen vorwiegend an der chilenischen Pazifikküste - valdivianischer Regenwald. Er besteht vorwiegend aus Zypressengewächsen (Chilezeder, Patagonische Zypresse) und Scheinbuchen.
- Südaustralien : Es überwiegt der Eukalyptus und Monimiengewächse.
- Neuseeland : Die gemässigten Regenwälder werden von Scheinbuchen und Steineibengewächsen dominiert. Typisch sind Baumfarne im Unterwuchs
- Nordanatolien und Georgien: In der Kolchis-Region wird der Küstenwald durch Baumarten aus den Familien der Walnussgewächse und der Ulmen geprägt. Kleine Wälder oder Reste an besonderen Standorten finden sich in: Iberische Halbinsel: Reste haben sich nur noch in Schluchten erhalten, Südafrika (Ostküste), Brasilien (auf Hochebenen); Ostasien: Im Süden Koreas und Chinas gehen gemäßigte Regenwälder teilweise in tropische Regenwälder über, im Süden Japans finden sich noch Restbestände ursprünglich ausgeprägter gemäßigter Regenwälder.

Ökologische Bedeutung und Bedrohung

Der gemäßigte Regenwald ist das artenreichste Ökosystem in der gemäßigten Klimazone. Die hohe Biodiversität zeigt sich in der Tierwelt besonders bei Insekten und Spinnentieren sowohl in der Kronenschicht wie in den oberen Bodenschichten. Die Vielfalt der Pflanzenarten ist in den verschiedenen Großregionen unterschiedlich. Soweit es noch großflächig zusammenhängende, durch menschliche Einflüsse weitgehend ungestörte Waldgebiete gibt, sind diese oft auch Rückzugsraum für anderswo verdrängte Arten. In verschiedenen Regionen gibt es speziell an den Lebensraum gemäßigter Regenwald angepasste Arten. Ein bekanntes Beispiel ist der nordamerikanische Fleckenkauz (engl. Spotted Owl), Strix occidentalis, der von Naturschützern in den 1990er Jahren zum Symbol des Kampfes um den Schutz der letzten großflächigen Gebiete des temperate rainforest an der Nord-West-Küste gemacht wurde. Der gemäßigte Regenwald ist in vielen Gebieten durch die Forstwirtschaft bedroht. In den großflächigen Urwäldern stehen oft besonders große Exemplare gefragter und damit wertvoller Baumarten. Insbesondere in Nordamerika ist die übliche Nutzungsform der Kahlschlag, der das gesamte Ökosystem vollständig zerstört. Selbst wenn die Wieder-Aufforstung vorschriftsmäßig durchgeführt wird und erfolgreich ist, ist auf den nährstoffarmen Böden auch nur eine wenig wirtschaftliche Nutzung möglich. Trotz der höheren Kosten geht man deshalb vielfach zur Entnahme einzelner Stämme (oft unter Einsatz von Hubschraubern) über, durch die der Gesamtbestand möglichst geschont wird. Mitte der 1990er Jahre wurden im Nordwesten des nordamerikanischen Kontinents große Vorkommen des gemäßigten Regenwaldes unter Naturschutz gestellt. Für andere wurden Nutzungseinschränkungen eingeführt, aber es bleiben auch weiterhin Gebiete für die Nutzung per Kahlschlag offen.

Siehe auch

Clayoquot Sound, Olympic-Nationalpark, Redwood-Nationalpark

Weblinks

[http://www.uni-graz.at/~hafell/Ecosystems.htm Uni Graz - Liste der Großökosysteme in den einzelnen Klimazonen: sZBV(w) und sZBV(s)] Kategorie:Ökosystem Kategorie:Wald Kategorie:Klimazonen und Vegetation

Ökosystem

sind ein Beispiel für ein komplexes marines Ökosystem]] Ein Ökosystem ist ein System, dass die Gesamtheit der Lebewesen (Biozönosen) inklusive ihrer unbelebten Lebensräume (Biotope) umfasst. Der Begriff wurde 1935 von dem britischen Biologen und Geobotaniker Arthur George Tansley in die Ökologie eingeführt. Umgangssprachlich wird auch von dem Ökosystem gesprochen, womit die Gesamtheit aller Ökosysteme und ihren Wechselwirkungen der gesamten Erde gemeint ist.

Beschreibung

Bei Ökosystemen handelt es sich um offene, dynamische und komplexe Systeme.
- offen: Ökosysteme verändern sich durch äußere, neue Einflüsse,
- dynamisch: Ökosysteme entwickeln sich ohne äußere Einflüsse,
- komplex: in Ökosystemen wirken sämtliche Mechanismen und Strategien der Ökologie in vielfältigen Beziehungen. In einem Ökosystem laufen unterschiedliche Interaktionen zwischen den Lebewesen untereinander und den abiotischen Standortfaktoren im Biotop ab. Biotische und abiotische Bestandteile beeinflussen sich gegenseitig (Wechselwirkungen) und verändern sich durch Sukzession und Evolution.

Funktionsprinzipien von Ökosystemen

Die Lebewesen der Biozönose beeinflussen den Stoffkreislauf und die abiotischen Faktoren (Standortfaktor) durch
- Produzenten, die organische Stoffe aus abiotischen Stoffen und Energie (Sonnenlicht, chemische Energie) aufbauen, dies sind in erster Linie Pflanzen und Bakterien,
- Konsumenten, die sich von den Produzenten oder anderen Konsumenten ernähren (insbesondere Tiere einschließlich des Menschen) und dabei Kohlenstoffdioxid und Nährsalze abgeben
- Destruenten, die die (meist abgestorbenen) Produzenten und Konsumenten mineralisieren, also wieder in abiotische Stoffe zurückführen. Dies sind insbesondere Bakterien und Pilze. Ökosysteme beeinflussen sich gegenseitig (z.B. beeinflussen marine Ökosysteme durch ihren Stoff- und Energiehaushalt die Atmosphäre und damit auch terrestrische Ökosysteme, siehe z.B. Treibhauseffekt u. Klimawandel).

Entwicklung von Ökosystemen

Ökosysteme sind dynamisch und entwickeln sich bei unveränderten äußeren Einflüssen im Verlaufe der Sukzession über verschiedene Stadien zu einem stabilen Endzustand, dem Klimaxstadium. Das Klimaxstadium wird u.a.durch die Nutzung ökologischer Nischen einwandernder Arten und Verdrängungsmechanismen erreicht (Siehe auch: Populationsökologie oder Demökologie). Aber auch die evolutive Anpassung von Arten ist möglich. Im ungestörten Klimaxstadium regulieren sich Ökosysteme von selbst (Selbstregulation). Ihre Bestandteile beeinflussen sich gegenseitig derart, dass sich ein Gleichgewicht der Stoffkreisläufe und der Energieflüsse (unter Zufuhr von Sonnenenergie, Erdwärme, Magma in "Black Smokers" in der Tiefsee, u.a.) einstellt. Eine weitere Sukzession ist dann nicht mehr möglich.

Mosaik-Zyklus-Konzept

Tatsächlich aber treten durch die sich verändernden Umwelteinflüsse und -ereignisse häufig verschiedene Stadien eines Ökosystems nebeneinander auf. So kann zum Beispiel ein Waldbrand durch Blitzschlag im Klimaxstadium eines Waldes unbewachsene Sukzessionsflächen schaffen. So bleiben Dynamik und notwendige Pionierarten, die in der Lage sind, unbesiedelte Flächen zu besiedeln, erhalten. Außerdem gibt es in Teilen von bzw. in manchen Arten von Ökosystemen nicht immer ein dauerhaft stabiles Klimaxstadium. Auch ohne veränderte Umwelteinflüsse kann es eine beständige Abfolge von Entwicklungsstadien geben, die nach Überschreitung des ökologischen Maximums wiederholt ablaufen kann, zum Beispiel bei der Silbergrasflur (siehe Pflanzensoziologie) und in Wüsten. Das Mosaik-Zyklus-Konzept definiert daher das Klimaxstadium als einen Zustand über längeren Zeitraum, in dem die Sukzession fortwährend abläuft.

Einteilung von Ökosystemen

Ökosysteme lassen sich hinsichtlich ihrer
- Struktur (Habitatsgrößen, Körpergrößen als Raumbedarf; Trophieniveaus) und ihrer
- Dynamik (Energiefluss, Stoffkreisläufe, Sukzession) betrachten und unterteilen. Diese Einteilungen überlagern sich dabei. Wesentliche Merkmale und Regulatoren eines Ökosystems sind jedoch Stoff- und Energiekreisläufe (Trophieniveau) sowie der Raumbedarf bzw. ihre Verteilung. Durchgesetzt hat sich eine grobe Unterteilung, die in Fachkreisen verfeinert behandelt werden. Wo Ökosysteme hinsichtlich ihrer Geografischen Verteilung, also ihres Ortes betrachtet werden, und nicht hinsichtlich ihrer systematischen Zusammenhängen, spricht man von Ökotopen.

Übersicht über die Ökosysteme (Ökotope)

Weitere Artikel zu Ökosystemen befinden sich in der Kategorie Ökosystem.
- terrestrische Ökosysteme
  - alle Klimazonen: Moore, Sumpf
  - arktische Klimazone
    - antarktisches Landeis
    - Tundra
    - Taiga, borealer Nadelwald
  - gemäßigt-ozeanische Zone
    - sommergrüner Laubwald, Laubmischwald, Mischwald, Bergmischwald, siehe auch: Waldgesellschaften Mitteleuropas
  - gemäßigt-kontinentale Zone
    - Waldsteppe
    - Steppe
    - Pampa
  - alpine Zone
    - subalpiner Nadelwald
    - alpine Stufe
    - nivale Stufe
  - mediterrane Zone
    - Hartlaubformationen (Macchia)
    - Hartlaub-Strauchheiden (Gariden)
  - Tropen
      - Wüsten
      -
- Nebelwüste
      -
- Salzwüste
      - Savanne
      - tropischer Trockenwald
      -
- trockener Monsunwald
      -
- Savannenwald
      -
- Dornwald
      - tropische Hochgebirge
    - äquatoriale Zone (Tropen)
    - tropischer Regenwald
- aquatische Ökosysteme
  - limnische Ökosysteme
    - stehende Gewässer(Ökosystem See)
    - Fließgewässer
  - marine Ökosyteme
    - Flachmeer
    - Hochsee
    - Tiefsee
    - Eismeer
    - Felsenküste, Felswatt
    - Korallenriffe
    - Salzwiesen
    - Watten
    - Mangrovenwald

Gefährdung von Ökosystemen und Kommentar


- Der Begriff Klimaxstadium hat sich in diesem Zusammenhang nicht etabliert.
- Die Entwicklung von Ökosystemen ist auf Grund ihrer Komplexität gar nicht oder nur in sehr groben Zügen vorherzusagen. Auch kleinere Veränderungen der Umweltbedingungen haben stets Veränderungen der Ökosysteme zur Folge, auch wenn diese nicht sichtbar oder nicht messbar sind.
- Durch die Beeinflussung des Menschen gibt es wahrscheinlich kein unbeeinflusstes Ökosystem mehr. Die Ökologie teilt daher die Ökosysteme auch in Graden ihrer menschlichen Beeinflussung (Hemerobie) ein.
- Die "Übernutzung" (Raubbau) der Ökosysteme verhindert die Sukzession. Viele Pionierarten sind u.a. deshalb vom Aussterben bedroht. Ohne diese Pionierarten können sich die Ökosysteme nicht mehr regenerieren. Siehe auch: Naturschutz, Portal:Umweltschutz, Systemtheorie, Waldformationen, Nahrungskette, Trophieniveau, Nahrungsnetz, Neobiota, Resilienz, Artenvielfalt, Artensterben, ökologische Nische, Aldo Leopold, Biotische Faktoren, Envisat (ESA-Umweltsatellit), SolVin-Bretzel, Ökologisches Interaktionssystem, Ökosystem See

Weblinks


- [http://www.abi-bayern.de/start.htm Abiturvorbereitung für den Grundkurs Biologie]
- [http://www.biologie.uni-hamburg.de/b-online/d54/54d.htm Stoffkreisläufe] ! ja:生態系 ko:생태계

Wasserhaushalt

Unter dem Wasserhaushalt versteht man die Bilanzierung der Wasserhaushaltsgrößen des Wasserkreislaufes. Man kann dabei zwischen einem globalen und einem regionalen Wasserhaushalt unterscheiden, wobei man sich in der Praxis meist mit dem Wasserhaushalt eines geschlossenen Wassereinzugsgebietes beschäftigt. Grundlage der Bilanzierung eines Wasserhaushaltes ist die Wasserhaushaltsgleichung. Betrachtungsräume für die Wasserhaushaltsbilanzierung können zum Beispiel sein:
- ein Ozean oder Meeresteil (z. B. das Mittelmeer)
- eine Landschaft, in der das Oberflächen- oder das Grundwasser betrachtet wird
- ein Organismus (Pflanze, Tier, Mensch)
- eine Versorgungseinheit (Gemeinde, Versorgungsgebiet eines Wasserverbandes) Untersucht werden die Wasserzufuhr und die Wasserabgabe des Systems, sowie die Verwendung bzw. Speicherung des Wassers innerhalb des Systems. Um einen langfristig konstanten Wasserhaushalt zu erhalten, ist eine ausgeglichene Wasserbilanz notwendig, das heißt, die Summe aus Wasserzufuhr und Wasserabgabe muss Null sein. Änderungen in einem funktionierenden Wasserhaushalt deuten auf eine Erkrankung oder eine negative Entwicklung im Systems hin, die unter Umständen weitreichende Auswirkungen haben können. Daher sollten solche Änderungen immer Korrekturmaßnahmen nach sich ziehen, wobei diese je nach untersuchtem System unterschiedlich sein können. Beispiele hierfür sind eine ärztliche Behandlung der Bevölkerung, eine Änderung des Verbraucherverhaltens oder eine Verringerung der Wasserentnahme.

Wasserhaushalt in Deutschland

Der Wasserhaushalt steht in Deutschland unter strenger staatlicher Kontrolle. Jede Benutzung und jeder Verbrauch von Wasser sind ohne gesetzliche oder behördliche Erlaubnis auch dem Eigentümer verboten. Die Gewässer, also Grundwasser, oberirdische Gewässer und Küstengewässer, sind zu sichern und so zu bewirtschaften, dass sie größtmöglich geschont werden. Hierzu sind einheitliche Regeln zur Messung wichtiger Wasserhaushaltsgrößen erstellt worden, zum Beispiel zur Abflusshöhe. Die gesetzliche Grundlage für diese Maßnahmen bilden das Wasserhaushaltsgesetz des Bundes (WHG) und die Wassergesetze der Bundesländer.

Arten des Wasserhaushaltes

Die Arten des Wasserhaushaltes werden unterschieden nach der Menge des Niederschlags (N) und der Verdunstung (V). Somit ergeben sich folgende Arten: Humider Wasserhaushalt - Hier gilt N>V, Gebiete mit solch einem Wasserhaushalt sind gezeichnet durch viele Flüsse, See, Sickerwasser und einem sinkendem Bodenwasserstrom. Arider Wasserhaushalt - Hier gilt V>N, dies führt dazu das Wasserrücklagen aufgebraucht werden. Typisch sind hier Salzseen, Endseen und lediglich periodisch fließende Flüsse. Ebenfalls ein Merkmal ist die Salzkrustenbildung am Boden, die durch den steigenden Bodenwasserstrom hervorgehoben wird. Nivaler Wasserhaushalt - Hier gilt N->R d.h. Der gefallene Niederschlag wird als Eis, Schnee oder Gletscher dem Wasserhaushalt langfristig entzogen und dient als Rücklage (R). Diese Art des Wasserhaushaltes ist eine Unterform des Humiden Wasserhaushaltes und kommt besonders in Polargebieten und Gebirgen oberhalb der Schneegrenze vor. Zu diesen Grundarten des Wasserhaushaltes, kommen noch 2 weiter Mischformen: Semihumide Wasserhaushalt - So werden Gebiete bezeichnet in denen mehr als 6 Monate im Jahr ein humider Wasserhaushalt herscht, jedoch dann durch einen ariden Wasserhaushalt abgelöst wird. Semiarider Wasserhasuhalt - Im Gegensatz zum Semihumiden Wasserhaushalt, werden so Gebiete mit mehr als 6 Monaten aridem Wasserhaushalt bezeichnet. In der restlichen Zeit herscht ein humider Wasserhaushalt. Kategorie:Ökologie Kategorie:Wasser Kategorie:Hydrologie

Tropischer Regenwald

Als tropischen Regenwald bezeichnet man die Vegetationsform, die heute in den tropischen Klimazonen sehr verbreitet ist. Charakteristisch sind ein hohes dichtes Blätterdach und eine reichhaltige Fauna und Flora. Es gibt keine Vegetationspause. Neben Korallen-Riffen ist die Artendichte in den tropischen Regenwäldern am höchsten. Riff Die tropischen Regenwälder (immergrüne Urwälder) bilden Ökosysteme, die dem immerfeuchten, heißen Klima der Erde angepasst sind. Dieses Klima wird charakterisiert durch eine mittlere Jahrestemperatur von 25 °C mit 0,5 - 0,6 °C Jahresamplitude und 6 - 10 °C Tagesamplitude sowie durch jährliche Niederschlagsmengen von mehr als 2.500 mm. Daneben gibt es mehr als 7 humide Monate im Jahr, in denen also der Niederschlag größer ist als die Verdunstung. Diese Regenwälder erstrecken sich durch alle drei Tropenzonen in Südamerika, Afrika und Südasien sowie Australien beiderseits des Äquators. Ausnahmen bilden die Andenregion Südamerikas und die Passat-Monsun-Zone in Ostafrika. 1950 wurde ihre Ausdehnung auf 16 - 17 Mio. km² geschätzt, also etwa 11% der Landfläche der Erde. Bis 1980 waren davon 50% verschwunden. Dabei wurden nur 15 - 25 % des Holzes industriell genutzt und auch sicher nur ein kleiner Teil verbrannt.

Die Vegetation des Regenwaldes

Im Regenwald wachsen die Bäume im Stockwerkbau. Es gibt 5 Schichten. Ganz unten wachsen Sträucher, Pilze und Farne. Dann kommen die kleinen Bäume, dann die mittelgroßen, dann die großen und zum Schluss die Urwaldriesen, wie Limba und Mahagoni. Die Bäume im Regenwald haben flache Wurzeln mit Pilzfäden, da sowohl Nährstoffe als auch Wasser an der Oberfläche aufzufinden sind. Die Blätter der Bäume fallen herab und werden zersetzt. Dieser "Dünger" kann von den Pflanzen sofort wieder aufgenommen werden. Außerdem gibt es im Regenwald so genannte Epiphyten wie z.B. Lianen und Orchideen. Diese Pflanzen wachsen auf den Stämmen der Bäume und bekommen durch deren Wurzeln Nährstoffe.

Gefährdung des Regenwaldes

Jährlich werden viele Quadratkilometer tropischen Regenwalds abgeholzt, zum einen um auf den gerodeten Flächen Viehwirtschaft oder Ackerbau zu betreiben, zum anderen zur Produktion von Möbeln. Auch durch Brandrodung werden große Flächen landwirtschaftlich nutzbar gemacht. Diese können aber nur zeitlich begrenzt effektiv genutzt werden, da die Humusschicht des Bodens relativ dünn ist und dem Boden so durch Ackerbau zu viele Nährstoffe entzogen werden, als dass er sich regenerieren könnte. Jährlich gehen 125.000 km² Tropenwald verloren, ein täglicher Verlust von ca. 34.000 Hektar. Tagesablauf eines tropischen Regenwaldes - 6.00 Uhr Sonne geht schlagartig auf - bis 10.00 Uhr viel Wasser verdunstet - bis 13.30 Uhr große Wolken entstehen - zwischen 14-17.00 Uhr heftiges Gewitter/Regen - ab 17.00 Uhr Sonne scheint wieder - 18.00 Uhr Sonne geht schnell unter - nach 18.00 Uhr es ist dunkel

Weblinks


- [http://www.biologie.uni-hamburg.de/b-online/d57/57b.htm www.biologie.uni-hamburg.de] - Tropische Regenwälder in Botanik-Online
- [http://www.umweltkids.de/schwerpunkte/regenwald/ www.umweltkids.de] - "Kids für die Umwelt": Einführung in die Regenwaldproblematik und weiterführende Informationen
- [http://www.klett-verlag.de/klett-perthes/sixcms/detail.php?template_id=2142&query_id=0 www.klett-verlag.de] - Links der Terra-Alexander-Datenbank
- [http://www.kle.nw.schule.de/gymgoch/faecher/erdkunde/lawi/regenwld.htm www.kle.nw.schule.de] - Tropische Regenwälder
- [http://www.regenwald.org www.regenwald.org] - Rettet den Regenwald e.V. Kategorie:Wald ja:熱帯雨林

Klimazone

Die Erde wird anhand verschiedener Klimabedingungen aufgrund unterschiedlich intensiver Sonneneinstrahlung in unterschiedliche Zonen eingeteilt, die sich vom Nordpol zum Äquator erstrecken – und auf der Südhalbkugel spiegebildlich verlaufen.

Einteilung

Es existieren zwei Arten von Einteilungen für die Klimazone, eine grobere, die die Klimazonen nach geografischen Kriterien aufteilt, und eine feinere, die die tatsächlichen Klimaverhältnisse (Temperatur, Niederschlagsmenge) berücksichtigt.

Einteilung nach geografischen Kriterien

Einteilung nach klimatischen Kriterien


- Kalte Zone: Gebiete, in denen die Mitteltemperatur im wärmsten Monat 10 Grad Celsius nicht erreicht.
  - Eisklima
  - Tundrenklima
- Gemäßigte Zone: Gebiete, in denen der wärmste Monat wärmer als 10 Grad Celsius ist, die Jahresmitteltemperatur jedoch unter 20 Grad Celsius liegt.
  - Kaltgemäßigtes Klima
  - Kühlgemäßigtes Klima
  - Warmgemäßigtes Klima
- Subtropen: Gebiete mit einer Jahresmitteltemperatur über 20 Grad Celsius, jedoch einer Mitteltemperatur im kältesten Monat unter diesem Wert
- Tropen: Gebiete, in denen die Mitteltemperatur im kältesten Monat über 20 Grad Celsius liegt. Die Grobeinteilung richtet sich in diesem Fall nach der Temperatur, es gibt jedoch auch andere Einteilungen, die die tatsächlichen Klimabedingungen aufgrund der atmosphärischen Zirkulation, der Meereszirkulation (Genetische Klassifikation), oder der Klimawirkungen (effektive Klassifikation: dominierende Vegetation, allgemeine ökologische Kriterien) besser erfassen. Beispiel hierfür ist der Vergleich von Niederschlagsmengen und Evapotranspiration, was zur einer Differenzierung in
- aride,
- semihumide und
- humide Klimate führt. Es gibt hierbei keine beste oder generell zu bevorzugende Klassifikation der Klimazonen. Jede Art der Klassifikation hat ihre spezifischen Vor- und Nachteile und diese können nur im Fall einer konkreten Anwendung in eine Richtung überwiegen. Geht man nur von den klimatischen Bedingungen aus, so bieten sich zur differenzierten Beschreibung lokaler Klimacharakteristika so genannte Klimadiagramme an.

Klimaklassifikationen – allgemeine Vorgehensweise

Alle Klimaklassifikationen versuchen, die regional sehr unterschiedlichen Klimate der Erde zusammenfassen und generalisiert wiederzugeben. Die kleinsträumlichen Unterschiede müssen hierbei den großen Regelhaftigkeiten des Klimas weichen. Es werden ähnliche Klimate zu größeren Räumen aggregiert, die innerhalb von bestimmten Grenz- und Richtwerten der gleichen Klimaparameter (und damit ungefähr das gleiche Klima) aufweisen. Generell unterscheidet man genetische und effektive, zum Teil auch ökoklimatische, etc. Klimaklassifikationen. Genetische Klimaklassifikationen stellen den Ursprung des Klimas, also deren Genese, in den Mittelpunkt. Räume gleicher Klimate werden also zum Beispiel nach der Kontinentalität bzw. Maritimität eines Teilraumes bestimmt. Zentrale Grundlage der genetischen Klimaklassifikationen ist die globale Windzirkulation. Eine frühe genetische Klimaklassifikation legte zum Beispiel Carl Troll vor.

Klimaklassifikation nach Köppen und Geiger

Diese offiziellen in der Klimageographie verwendeten Klimaklassifikationen wurden von Wladimir Peter Köppen in dieser Art Einteilung entwickelt. […] Siehe dazu auch Klimatologie, Klassifikation. […] Die Zahlen geben die Reihenfolge in der Einordnung der Klassifizierung an.

Hauptgruppe

; A-Klimate : Tropische Regenklimate (kältester Monat < 18 °C). ; B-Klimate : Trockenklimate, (entweder mit Sommerregen, Regen ohne Periode oder Winterregen) mit hauptsächlicher Unterscheidung zwischen BS (Steppenklimate) und BW (Wüstenklimate). ; C-Klimate : Warmgemäßigte Regenklimate (kältester Monat zwischen 18 °C und −3 °C, wärmster Monat > 10 °C), mit ganzjährigen Niederschlägen, bzw. jahreszeitlich oder periodisch höher als in den B-Trockenklimaten. ; D-Klimate : Boreale Klimate, Schnee-Wald-Klimate, nur auf der Nordhalbkugel ausgebildet, kältester Monat < −3 °C und wärmster Monat > 10 °C. ; E-Klimate : kalte Klimate jenseits der Baumgrenze (polare, wie als auch Höhenbaumgrenze), mit häufig vorkommenden tundrenartigen Dauerfrostböden, wärmster Monat < 10 °C, mit Unterscheidung in EF (Ewiger Frost) und ET (Tundra).

Unterteilung nach dem Mengenverhältnis der Niederschläge


- w = wintertrocken, a) für die C- und D-Klimate im regenreichsten Monat der wärmeren Jahreszeit mehr als zehnmal soviel Niederschlag wie im regenärmsten Monat der kälteren Jahreszeit (Bsp.: Cw-Klimate), b) in der A-Klimate muss mindestens ein Monat mit weniger als 60 mm Niederschlag vorkommen um diese weitere Klassifikation zur Aw-Klimate zu bekommen.
- s = sommertrocken, a) bei der C- und D-Klimate muss der regenreichste Monat der kalten Jahreszeit hierfür mindestens dreimal soviel Niederschlag aufweisen wie der regenärmste Monat der warmen Jahreszeit in der jeweiligen Klimate), b) nur äußerst selten auch für die A-Klimate zutreffend, wenn der trockenste Monat im Verhältnis zum regenreichsten noch bis zu 30 mm Niederschlag aufweist, wird das „s“ erst an dritter Stelle neben „f“ gesetzt.
- f = steht dann für ausgesprochene Trockenzeit in der jeweiligen Klimate.
- m = Mittelform zwischen f und w im Bereich des tropischen Monsunklimas, Trockenzeit ist zwar vorhanden aber nur kurz und wenig effektiv.

Differenzierung der Sommerwärme und Winterkälte


- Gruppe für die C- und D-Klimate:
  - a = Temperatur des wärmsten Monats > 22 °C
  - b = wärmster Monat < 22 °C, aber noch mindestens 4 Monate > 10 °C
  - c = nur 1 bis 4 Monate > 10 °C, kältester Monat > –38 °C
  - d = bis zu 4 Monate > 10 °C, aber kältester Monat < –38 °C
- Gruppe für die B-Klimate:
  - h = heiß (Jahresmitteltemperatur > 18 °C)
  - k = winterkalt (Jahresmitteltemperatur < 18 °C, aber wärmster Monat > 18 °C)
  - k' = wie k, jedoch auch wärmster Monat < 18 °C
- Dritte Gruppe:
  - l = lau, alle Monate 10 °C bis 22 °C
  - i = isotherm, die Differenz der extremen Monate < 5 °C

Weblinks


- [http://www.payer.de/entwicklung/entw02.htm allgemeiner, sehr umfassender Artikel zu den einzelnen Klimazonenklassifikationen]
- [http://www.klimakarte.de/ Einleitung zur genetischen Klimazonenklassifikation]
- [http://www.wetter-und-klima.de/klimadiagramme/welt.htm Klimadiagramme]
- [http://www.tu-berlin.de/~kehl/project/lv-twk/05-intro-4-twk.htm Vegetationsökologie von Klimazonen]
- [http://www.die-klimazonen.de/ Die Klimazonen der Erde]
- [http://www.webgeo.de/beispiele/rahmen.php?string=1;k_600;1;;;;1-k_610-1 Lernmodul bei WebGeo] ! Kategorie:Klimatologie

Regenwald

Mit dem häufig gebrauchten Wort Regenwald definiert man die Zone, die einen naturbelassenen Wald mit einem feucht-heißen Klima von mehr als 2000 mm Niederschlag im Jahresmittel beherbergt. Man unterscheidet zwischen dem immergrünen Regenwald und dem gemäßigten Regenwald. Man nennt einen immergrünen Regenwald auch tropischen Regenwald, da es dort – im Gegensatz zu einem gemäßigtem Regenwald – mehr als neuneinhalb feuchte Monate im Jahr gibt. Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass immergrüne Regenwälder eine deutlich größere Artenvielfalt besitzen, sie sind die Gebiete mit den meisten Arten auf der Erde.

Geografische Verbreitung

Artenvielfalt Immergrüne Regenwälder finden sich auf allen Kontinenten entlang des Äquators im Tageszeitenklima (ohne Jahreszeiten). Die größte zusammenhängende Fläche (mehr als die Hälfte der Gesamtfläche aller Regenwälder) beherbergt das Amazonasbecken. Gemäßigter Regenwald kommt vor allem an der Westküste Nordamerikas, in Chile sowie auf Tasmanien und Neuseeland vor.

Böden und Nährstoffkreislauf

Beiden Regenwaldtypen ist gemeinsam, dass der Boden relativ nährstoffarm ist und sich nur bedingt zum Ackerbau eignet. Nach etwa 10 Jahren sind die Böden soweit ausgelaugt, dass sie nicht mehr nutzbar sind. Immergrüne tropische Regenwälder konnten aufgrund der ganzjährigen Vegetationszeit ohne Jahreszeiten einen (fast) perfekten Kreislauf entwickeln. Sämtliche ehemals im Boden vorhandenen Nährstoffe sind in die lebende Biomasse überführt worden, die Wälder stehen auf dem blanken Quarz uralter Böden (im Gegensatz zu durch Eiszeiten bedingten, jungen und nährstoffreichen Böden oder den borealen Nadelwäldern mit zunehmender Festlegung der Nährstoffe in toter Biomasse, die erst wieder durch Brände im nennenswerten Umfang mobilisiert werden). Die herunterfallenden Blätter und Zweige sowie Tierkadaver werden durch das Klima sehr schnell wieder dem Nährstoffkreislauf zugeführt. Die Wurzeln der oft riesigen Urwaldbäume und anderer Pflanzen sind in Bodennähe angesiedelt, um die dort anfallenden Nährstoffe wieder aufzunehmen. Die Rodung von tropischen Regenwäldern führt zur irreversiblen Zerstörung. Durch Ausschwemmung geht der überwiegende Teil der Nährstoffe verloren. Auch werden fast mit jedem gefällten Baum unwiderruflich Pflanzen- und Tierarten ausgerottet (siehe Artenvielfalt). Dass der Kreislauf nur beinahe perfekt ist, zeigt sich an der natürlichen Degeneration von Regenwäldern im westlichen Südamerika (Kolumbien). Dort kommt es zum kreisförmigen Absterben des primären Regenwaldes mit der Ausbildung von Waldgesellschaften, die mit den Sekundärwäldern nach Rodung vergleichbar sind.

Artenvielfalt

Unter anderem durch die weitläufige Verteilung der einzelnen Baumarten entstand im immergrünen Regenwald ein auf der Erde einzigartiges Phänomen, das der größten Artenvielfalt. Nach Schätzungen befinden sich in immergrünen Regenwäldern 40-60 % aller auf der Erde lebenden Arten.

Gefährdung

Bereits heute sind über 50 % aller Regenwälder verschwunden. Beispielsweise ist der Regenwald Brasiliens durch Brandrodung bedroht, was zu einem Großteil der von diesem Land erzeugten Treibhausgase führt. Allein von August 2003 bis August 2004 wurden in Brasilien 26.130 km² Regenwald vernichtet. Das entspricht fast der Fläche Brandenburgs. Aufgrund fortgesetzten Raubbaus an den noch bestehenden tropischen Regenwäldern zum Zwecke der schnellen Gewinnung von billigem durch Brandrodung aschegedüngten Ackerland oder Tropenhölzern ist der Fortbestand einer ungewissen Anzahl von biologischen Arten akut gefährdet, es besteht die Gefahr des Artensterbens. Jede Art des Holzfällens bringt den Bau von Straßen durch den Wald mit sich, durch den bisher unerschlossene Gebiete zugänglich werden. Das führt zu weiteren Eingriffen etwa wie Wanderfeldbau. Wanderfeldbau zählt durch Brandrodungen, mit denen Ackerland erschlossen wird, neben dem Holzeinschlag zu den stärksten Zerstörern des Regenwaldes. Da der Boden eines immergrünen Regenwaldes sehr nährstoffarm ist, reicht eine Ackerfläche nur für wenige Erntezyklen, danach muss eine neue Fläche erschlossen werden

Selektiver Einschlag

Mit selektivem Einschlag wird das gezielte Fällen einzelner Bäume bezeichnet. Diese Form des Holzfällens soll eine Verarmung der Böden an Nährstoffen im immergrünen Regenwald entgegenwirken. Idealerweise wird die den Nutzbaum umgebende Fauna nicht dauerhaft in Mitleidenschaft gezogen. Oft wird jedoch für den Abtransport der in der Regel sehr großen Bäume eine Schneise geschlagen, die dann an einer Straße endet. Wanderfeldbau

Verwendung der Holzarten

Mahagoni und Teakhölzer werden häufig im Außenbereich verwendet, da sie sehr witterungsbeständig sind. Für Musikinstrumente wird häufig Mahagoni, Palisander und Ebenholz verbaut (siehe auch Klangholz). Die Hölzer sind außerdem beliebt, weil sie aufgrund des Tageszeitenklimas keine Jahresringe haben. Weitere Einsatzbereiche sind Küchenbrettchen, Einwegessstäbchen, Gartenmöbel, und vor allem Papier.

Siehe auch

Regenwald

Weblinks


- [http://www.faszination-regenwald.de www.faszination-regenwald.de] - Faszination Regenwald e.V.
- [http://www.umsu.de/regaus/ www.umsu.de] - Der Tropische Regenwald - Eine Online-Ausstellung
- [http://www.umweltkids.de/schwerpunkte/regenwald/ www.umweltkids.de] - "Kids für die Umwelt": Einführung in die Regenwaldproblematik und weiterführende Informationen
- [http://www.regenwald.org www.regenwald.org] - Webseite von "Rettet den Regenwald e.V."
- [http://www.poema-deutschland.de www.poema-deutschland.de] - POEMA - Armut und Umwelt in Amazonien
- [http://www.tropica-verde.de www.tropica-verde.de] - Regenwaldschutz in Costa Rica
- [http://www.regenwald-peru.de www.regenwald-peru.de] - Ökologischer Landbau als Regenwaldschutz
- [http://info.greenpeace.ch/de/arten/amazonas/index info.greenpeace.ch] - Links zu Firmen, die Holz mit dem FSC-Siegel verkaufen
- [http://www.spiegel.de/wissenschaft/erde/0,1518,380798,00.html Regenwald wird schneller abgeholzt als vermutet]
- [http://www.oew.org/de/aktuellesartikel.php?id=439 Manipulation der öffentlichen Meinung in den USA (über den Regenwald)] Quelle:OEW Kategorie:Wald Kategorie:Klimazonen und Vegetation ja:%E7%86%B1%E5%B8%AF%E9%9B%A8%E6%9E%97

Seewind

Seewind nennt man den an Küstengebieten auftretender Wind, der tagsüber vom Meer bzw. Ozean zum Land weht. Der Seewind ist eine thermische Ausgleichsströmung, die durch das Aufsteigen der über den Landflächen stärker erhitzten Luft in Gang gesetzt wird. Siehe auch: Land-Seewind System Kategorie:Wind Kategorie:Meteorologie

Steigungsregen

Mit Regen bezeichnet man einen flüssigen Niederschlag mit einer Tropfengröße von meist 0,6 bis 3 mm. Unterhalb von 0,5 mm spricht man von Nieselregen (auch Sprühregen). Regen ist außerhalb der Polargebiete die mengenmäßig bedeutendste Form des Niederschlages. Die Regenmenge wird in "mm Niederschlagshöhe" in einem genormten Auffangbehälter gemessen. 1 mm Niederschlag entspricht 1 Liter pro Quadratmeter, siehe dazu Regenhöhe.

Entstehung und Formen

Regen entsteht aus Eiskristallen in der oberen Troposphäre, die als Kondensationskeime für die Ansammlung von weiteren Wassermengen dienen. Wenn sie dann aufgrund der Schwerkraft zur Erdoberfläche fallen, schmelzen sie und erhalten eine Tropfenform. Die Tropfengröße variiert. Der größte bisher fotografierte Tropfen hatte einen Durchmesser von 9 mm; dies ist aber sehr selten, da ein Tropfen in der Regel bereits ab 6 mm in kleinere Tropfen zerplatzt. Unter bestimmten Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen können Regentropfen auch verdampfen, bevor sie die Erdoberfläche erreichen (Geisterregen), bei tiefen Temperaturen in niedrigen Luftschichten hingegen auch gefrieren und als Eiskörner am Boden auftreffen (Eisregen, Hagel). Ein Großteil des in der Erdatmosphäre enthaltenen Wasserdampfes verdunstet aus den Ozeanen. Daher sind Küstenlandstriche, an denen die vorherrschende Windrichtung landeinwärts und das Meer relativ warm ist, sehr niederschlagsreich.

Steigungsregen

Küste Steigungsregen, auch Stauregen genannt, ist eine Art der Regenentstehung. Wenn der Wind warme, feuchte Luft vom Meer oder Flachland an Gebirgszügen oder anderen orografischen Erhebungen aufsteigen lässt, wird die Luft mit zunehmender Höhe immer weiter abgekühlt. Dabei sinkt jedoch auch ihre Wasserdampfkapazität und die Lufttemperatur nähert sich immer weiter dem Taupunkt an. Zunächst kühlt sich die Luft nach dem Prinzip der trockenadiabatischen Abkühlung um einen Grad Celsius pro 100 Höhenmeter ab. Sobald eine relative Luftfeuchtigkeit von 100 Prozent erreicht ist, kühlt sich die Luft nach dem Prinzip der feuchtadiabatischen Abkühlung nur noch um ungefähr 0,6 °C pro 100 Meter ab. Bei diesem Prozess kondensiert das gasförmige zu flüssigem Wasser, was latente Wärme freisetzt und zur Wolkenbildung führt. Je nach Stärke der Aufgleitbewegung und Luftfeuchtigkeit kommt es in der Folge zu oft heftigen Niederschlägen. Diese konzentrieren sich an den jeweiligen orografischen Hindernissen und erreichen daher oft hohe Niederschlagsintensitäten, was zu Überschwemungen und Hangrutschen führen kann (in Mitteleuropa besonders bei Vb-Wetterlagen). Gebirge haben auf Grund dieser Vorgänge meist eine Regen- bzw. Wetter- und eine Regenschattenseite. Die Regenseite wird auch als Luv-Seite und die Regenschattenseite als Lee-Seite bezeichnet. Auf der Lee-Seite erwärmt sich die Luft nach der Abregnung trockenadiabatisch um ein Grad Celsius pro 100 Meter, was den meist regenarmen Föhn hervorruft.

Konvektionsregen

Föhn Der Konvektionsregen ist eine Art der Regenentstehung, die vor allem in den tropischen Gebieten am Äquator anzutreffen ist. Da es dort die ganze Zeit schwül warm ist, verdampft Oberflächenwasser in großen Mengen, kondensiert in der Höhe und es bilden sich Kumulonimbus-Wolken, die häufig zu Gewittern führen. In diesen Gebieten regnet es deshalb am Nachmittag sehr häufig.

Frontregen

Kumulonimbus Frontregen, auch Platzregen genannt, ist eine Regenart, welche nach ihrer Entstehung an einer Front benannt ist. Frontregen tritt dann auf, wenn warme, feuchte Luftmassen aus tropischen Gebieten auf kalte polare Luftmassen treffen. Dabei schiebt sich nun die Warmluft über die Kaltluft. Weiter oben und zwischen den Fronten kühlt sich die warme Luft ab. Es bilden sich Wolken und es beginnt zu regnen. Diese Art von Regen ist in Europa häufig anzutreffen. Er ist zeitlich nur von kurzer Dauer und auch örtlich sehr begrenzt. Es kann durchaus gelingen, einem solchen Regen alleine durch einen geringfügigen Ortswechsel auszuweichen.

Fallgeschwindigkeit

Der kondensierende Wasserdampf bildet zunächst Feinsttröpfchen, die mit zunehmender Größe immer schwerer werden. Wenn die Gewichtskraft der Tropfen größer als deren Auftriebskraft geworden ist, beginnt es zu Regnen. Die Regentropfen fallen mit zunehmender Geschwindigkeit zur Erde. Der Luftwiderstand, den die Tropfen erfahren, nimmt mit dem Quadrat der Fallgeschwindigkeit zu. Sind Gewichtskraft und Widerstandskraft gleich groß geworden, fällt der Regentropfen mit konstanter Fallgeschwindigkeit weiter. Dieses Kräftegleichgewicht bei konstanter Fallgeschwindigkeit ist Ansatzpunkt für die folgende annähernde Berechnung: \begin \mbox &=& \mbox \\ F_G &=& F_L \\ m\cdot g &=& c_w\cdot A\cdot \frac \cdot ^2 \end Diese Beziehung kann nach der Fallgeschwindigkeit aufgelöst werden: v_E = \sqrt\frac Dabei haben die einzelnen Variablen folgende Bedeutung:
- m: Masse des Tropfens
- g: Erdbeschleunigung
- cW: Widerstandsbeiwert des Tropfens
- A: Kreisfläche des Tropfens als Widerstandsfläche
- \rho_L: Dichte der Luft
- v_: max. Fallgeschwindigkeit
- r: Tropfenradius
- \rho_W: Dichte des Wassers

Wirkung

Regen wäscht die Luft aus. Neben dem Staub löst er auch Sauerstoff, Stickstoff, Kohlensäure, Schwefelsäure und Salpetersäure. Dadurch fördert er die Verwitterung von Gesteinen und wirkt als Dünger. Diese Beimengungen können so hoch konzentriert sein, dass er sich färbt (gelber Schwefelregen, roter Blutregen). Starker Regen führt zu Regenerosion des Bodens, aber auch an Maschinen (z. B. Flugzeugflügel), langanhaltender Regen kann zu Vernässung führen.

Weitere Informationsquellen

Wikipedia


- Regentropfen
- Gefrierender Regen
- Saurer Regen
- Zenitalregen
- Dauerregen (Landregen)
- Starkregen
- Regenzeit
- Regenwasser
- Regenradar
- Nieselregen
- Gewitter
- Wolke
- Wasserdampf
- Regencape Kategorie:Niederschlag ja:雨 ko:비 ms:Hujan simple:Rain th:ฝน

Maritimes Klima

Maritimes Klima oder auch Seeklima bezeichnen den „Ozeanischen Temperaturgang“. Das bedeutet, dass das Wasser der Ozeane sozusagen als Temperaturpuffer arbeitet. Da Wasser seine Temperatur langsamer ändert als Land, wird das Land in der Nähe der Küste im Sommer vom Meer gekühlt, dafür im Winter von ihm erwärmt. (Das liegt am sehr hohen Wasserdampfgehalt in der Luft, der nur geringe Sonnenein- und -ausstrahlung ermöglicht  siehe Treibhauseffekt) So kommt es im Vergleich zum Kontinentalen Klima zu wesentlich geringeren Temperaturunterschieden sowohl zwischen Tag und Nacht, als auch zwischen Sommer und Winter.

Ursachen

Von Seeklima kann die Rede sein, wenn das Klima einer Region durch die Anwesenheit einer großen Wassermasse beeinflusst wird. Wasser fungiert in diesem Zusammenhang als Moderator; da sich Wasser aufgrund seiner großen spezifischen Wärmekapazität relativ langsam aufheizt und auch langsamer wieder abkühlt, wirkt es sowohl im Winter als auch im Sommer verzögernd. Dadurch sind die Sommer im Seeklima mäßig warm, die Winter aber auch nur mäßig kalt und jeweils niederschlagsreich. Die reine geographische Lage (Küstenlage) ist alleine kein Hinweis auf Seeklima, da noch die Windrichtung in Betracht gezogen werden muss. New York beispielsweise liegt zwar direkt am Meer, hat aber, wie der Großteil der Ostküste der USA Kontinentalklima, da die vorherrschende Windrichtung von West nach Ost geht und mithin die gewaltige Landfläche Nordamerikas das Klima bestimmt. Der Großteil Europas liegt hingegen unter dem Einfluss von Seeklima. Je tiefer man ins Landesinnere geht, desto extremer werden die klimatischen Bedingungen; daher auch die harten russischen Winter. Im Vergleich zu den USA ist der klimatische Unterschied ebenfalls deutlich sichtbar: New York liegt etwa auf dem gleichen Breitengrad wie Rom, und München liegt auf der Höhe von Toronto (Kanada). Im Schnitt sind die Winter in den europäischen Städten deutlich wärmer, ebenso sind extreme Wetterlagen (z. B. Blizzards) selten. Auch die Anwesenheit einer kleineren Wassermasse kann das Klima lokal beeinflussen, wie das beispielsweise bei der Bodenseeinsel Mainau der Fall ist. Kategorie:Klimazonen und Vegetation

Nebel

im Vordergrund]] Unter Nebel (althochdeutsch nebul über lateinisch nebula von griechisch nephele „Wolke“) versteht man in der Meteorologie fein verteilte Wassertröpfchen, die durch Kondensation in feuchtegesättigter Luft entstanden sind. Technisch gesehen ist Nebel ein Aerosol. Erst bei einer Sichtweite von weniger als einem Kilometer wird von Nebel gesprochen. Sichtweiten von einem bis vier Kilometern gelten als Dunst. Nebel wie Dunst unterscheiden sich von Wolken nur durch ihren Bodenkontakt, sind jedoch ansonsten nahezu identisch zu ihnen. Einen Nebel in räumlich sehr begrenzten Gebieten bezeichnet man als Nebelbank. Als Nebeltag bezeichnet man einen Tag, an dem mindestens einmal ein Nebel aufgetreten ist.

Allgemeine Entstehungsbedingungen und Eigenschaften

Nebeltag Nebel entsteht, wenn sich wassergesättigte Luft abkühlt. Da die Sättigungsmenge der Luft hierbei sinkt, kann diese nicht mehr so viel Wasser aufnehmen und der Überschuss kondensiert in kleinen Tröpfchen aus. Dies wird noch beschleunigt, wenn Kondensationskerne vorhanden sind, an denen sich das Wasser aus der Luft anlagern kann. So kann dann auch, vor allem bei entsprechender Luftverschmutzung, eine Mischung aus Nebel und Rauch-, Ruß- und anderen Partikeln entstehen, der Smog. Der meiste Nebel entsteht im Winterhalbjahr in der Nähe von Gewässern, da in dieser Jahreszeit die Sonne tagsüber Wasser verdunstet, die Luft sich abends aber so stark abkühlt, dass das Wasser wieder kondensiert. Wenn es im Sommer plötzlich zu einem Kaltlufteinbruch kommt, kann auch in dieser Zeit Nebel auftreten, was jedoch nicht allzu häufig geschieht. Wenn Nebel bei Temperatur über 0 °C an Pflanzen und anderen Gegenständen kondensiert, so entsteht Tau. Liegt die Temperatur unter dem Gefrierpunkt, so kann sich Reif absetzen. Die Tröpfchengröße innerhalb eines Nebels ist mit wenigen hunderstel Millimetern wesentlich geringer als in einer typischen Wolke. Sie entscheidet darüber, ob ein Nebel nässend ist oder nicht. Ist er leicht nässend, so handelt es sich um eine Tröpfchengröße von im Mittel 10 bis 20 μm, bei dichtem Nebel sind es eher 20 bis 40 μm. In Einzelfällen wurden auch schon Tröpfchengrößen von 100 μm festgestellt, dies ist aber eine Ausnahmeerscheinung. Die letztliche Dichte des Nebels beträgt etwa 0,01 bis 0,3 Gramm Wasser je Kubikmeter Luft. Bei einer Sichtweite von 500 bis 1000 Metern spricht man von einem leichten, bei 200 bis 500 Metern von einem mäßigen und bei unter 200 Metern von einem starken Nebel.

Formen

Die Hauptnebelformen nach ihrer Entstehung sind:
- Strahlungsnebel,
- Advektionsnebel,
- Orographischer Nebel,
- Mischungsnebel und
- Eisnebel. Auch eine Unterscheidung nach Boden- und Hochnebel ist möglich, wobei der Bodennebel unter der Augenhöhe des Beobachters mit einer Sichtweite von dadurch mehr als einem Kilometer liegt. Es ist auch möglich den Bodennebel als Nebel mit Bodenkontakt zu definieren, was jedoch redundant ist. Ein so genannter Hochnebel mit fehlendem Bodenkontakt stellt daher auch eine niedrige Wolken vom Typ Stratus und keinen Nebel im eigentlichen Sinne dar. Nur bei einigen Zwischenstadien von Nebeln, die an ihrer Basis aufgelöst wurden oder im Begriff sind sich auf Bodenhöhe zu senken, spricht man auch in der Meteorologie von einem Hochnebel.

Strahlungsnebel

Stratus Stratus] Strahlungsnebel entstehen in Folge der nächtlichen Ausstrahlung der Erdoberfläche und treten daher vor allem im Herbst und im Winter bei windschwachen Wetterlagen auf. Sie sind meist mit einer Strahlungsinversion verbunden. Da sie auf einer Abkühlung der Luft bei gleichbleibender oder vernachlässiger Schwankung der absoluten Luftfechtigkeit basieren, rechnet man sie auch zu den Abkühlungsnebeln. Besonders in unbewölkten Nächten können sich die bodennahen Luftschichten stark abkühlen. Dadurch kondensiert der Wasserdampf in der Luft und es bildet sich ein schwacher, oft mehrschichtiger und kaum über eine Höhe von 100 Meter reichender Nebel mit vergleichsweise geringer Tröpfchengröße. Am Vormittag löst sich dieser Nebel meistens rasch auf, da die hohe spezifische Oberfläche ihrer Tropfen aufgrund des dann geringen Sättigungsdampfdrucks eine rasche Verdunstung ermöglicht. Nur im Winter ist die Einstrahlung der Sonne bisweilen nicht stark genug, um den Nebel aufzulösen. Das neblig-trübe Wetter bleibt dann in den Niederungen oftmals tagelang erhalten. Strahlungsnebel sind sehr instabile Gebilde und lösen sich in der Regel so schnell auf, wie sie gekommen sind. Sie fallen meist als Frühnebel auf, ihre Anfänge können jedoch durchaus schon im späten Nachmittag des Vortages liegen. Ob ein Strahlungsnebel entsteht oder nicht, ist dabei oft eine Frage von wenigen Zehntel Grad Celsius. Die Häufigkeit, Dichte und Mächtigkeit dieses Nebelart unterliegt daher großen Schwankungen. Die Vorhersagbarkeit des Phänomens ist dementsprechend vergleichsweise gering, wenn er auch so häufig ist, dass sich ein Tagesrhythmus ausbilden kann. Das Auftreten eines Strahlungsnebels ist dabei ein Signal für tiefe Temperaturen, insbesondere zeigen sich bei Kaltlufteinschlüssen in Geländeniederungen typischerweise abgeschnittene Nebelteppiche mit scharfen Konturen, die man dann auch als Talnebel bzw. bei sehr starker Ausprägung als Nebelmeer bezeichnet. Mit einer sehr geringen Albedo von bis zu 0,90 zeigt Nebel allgemein ein außerordentliche Fähigkeit zur Reflexion des einfallenden Sonnenlichts. Diese steht in der Regel in einem scharfen Kontrast zur Umgebung mit einer Albedo von typischerweise etwa 0,2 bis 0,3. Die Folge ist gerade bei Strahlungsnebeln eine Tendenz zur Selbsterhaltung, denn die niedrigen Temperaturen, die erst zu seiner Entstehung geführt haben, werden durch die nun rapide abfallende Globalstrahlung noch weiter gesenkt bzw. am Ansteigen gehindert. Auch ist die Ausstrahlung der Wassertröpfchen selbst besonders groß, was ein nächtliches Temperaturminimum an der Nebeloberseite zur Folge hat. Bei einer stabilen Schichtung der Atmosphäre am Boden und einer Inversion in der Höhe, also einer Fumigation, sammeln sich an der Inversionsgrenze verstärkt Partikel unterschiedlichster Art an. Dieser in einiger Höhe befindliche Dunst kann mit seiner hohen Albedo nun nicht nur nebelerhaltend, sondern sogar nebelerzeugend wirken. Der Nebel, zunächst sogar streng genommen noch eine Wolke, sinkt dabei allmählich aus der Höhe der Inversion zum Erdboden hin ab und hält hier oft tagelang an.

Advektionsnebel

Fumigation] Ein Advektionsnebel oder Berührungsnebel ist eine weitere Form des Abkühlungsnebels, die in Mitteleuropa üblicherweise im Winter auftritt. Sie liegt darin begründet das feuchte Warmluft vom Süden in die kälteren Gebiete des Nordens strömt und dabei eine bodennahe Kaltluftschicht aufwirbelt. Die Warmluft wird dabei abgekühlt, weshalb in der Folge zur Kondensation und damit Tröpfchenbildung kommt. Der zugrundeliegende Effekt ist also eine Advektion (Heranführung) von Luftmassen. Wenn dann eine Hochdrucklage entsteht, kann dieser Nebel Tage bis Wochen überdauern, ohne von der Sonne aufgelöst werden zu können. Erst bei einem weiteren Luftaustausch verschwindet er wieder, denn es handelt sich nicht nur um die langanhaltendste Nebelform, auch Mächtigkeiten von mehreren hundert Metern sind keine Seltenheit. Ein Sonderfall des Advektionsnebels ist der Küsten oder Seenebel. Die Wasseroberflächen sind besonders im Frühling meist deutlich kühler als die Landoberflächen. Kommt es dann zu einer Advektion der über dem Land befindlichen warmen Luftmassen entgegen des Luftdruckgefälles, so kühlen sich diese über dem Wasser schnell ab. Die nach Erreichen des Taupunkts gebildeten Wassertropfen lagern dann als dünne Nebelschicht über der Wasserfläche. In Deutschland ist diese Nebelform vor allem im Spätfrühling an der Ostsee anzutreffen. Ebenso können unterschiedlich temperierte Meeresströmungen zu einem Advektionsnebel führen, sofern die Luft von der warmen zur kalten Wasseroberfläche strömt. Diese Erscheinung zeigt sich zum Beispiel in Neufundland, also bei Kontakt des Labradorstroms mit dem Golfstrom (Neufundlandnebel). Auch in den Aleuten tritt sie durch den Kontakt von Oyashio und Kuroshio häufiger auf. Auch in Upwelling-Bereichen kommt es häufig zur Nebelbildung, zum Beispiel mit dem Kalifornienstrom, dem Humboldtstrom oder dem Benguela-Strom. Eine letzte Form bildet schließlich eine in Richtung von Inlandeismassen gerichteter Luftstrom, meist vom Meer her. Hier kommt es ebenfalls zu einer Abkühlung der Luftmassen und es entsteht zum Beispiel der Grönlandnebel. In einer geringeren Ausprägung zeigt sich dieser Effekt auch bei weniger extremen Gegensätzen, zum Beispiel bei einer ungleichmäßig einsetzenden Schneeschmelze.

Bergnebel

Schneeschmelze Ein Bergnebel oder in seiner meteorologisch exakten Bezeichnung orographischer Nebel bildet sich dann, wenn feuchte Luft unter adiabtischer Abkühlung an Hängen aufsteigt. Er wird daher auch zu den Abkühlungsnebeln gezählt, die Abkühlung erfolgt hier jedoch aufgrund der Erniedrigung des Luftdrucks und nicht über die Ausstrahlung oder Advektion. Zu dieser Nebelform kommt es nur dann, wenn das Kondensationsniveau unterhalb des Gipfels bzw. Grats liegt. Stabile orographische Nebel existieren überall dort, wo eine ebenso stabile Windströmung beständig Luftmassen an ein Gebirge führt. Dies ist vor allem in Regionen mit Passateinfluss der Fall, also zum Beispiel in den südlichen Anden oder in Somalia, Madagaskar und Sansibar. Sie treten auch in den Alpen und deutschen Mittelgebirgen auf, dann jedoch meist nur bei einzelnen Wetterlagen über kurze Zeiträume. Einen Nebel der durch Aufwinde entsteht bezeichnet man hingegen als Hangnebel.

Verdunstungsnebel

Mittelgebirge] Im Gegensatz zu den bisherigen Nebelformen, die allesamt mit einer Abkühlung verbunden waren, handelt es sich bei dem Verdunstungsnebel um eine Nebelart, die durch die Erhöhung der absoluten Luftfeuchtigkeit hervorgerufen wird. Dies wird durch eine verstärkte Verdunstung erreicht, während die Temperatur des Luftpakets konstant bleibt bzw. sich nur unmaßgeblich ändert. In der Natur tritt dies vor allem bei herbstlich warmen Seen auf, wobei man dann von einem Dampfnebel spricht (auch Fluss- oder eingeschränkt Seenebel). Auch wenn feuchte Luft gemäßigter Temperaturen über eine Schneedecke oder einen gefrorenen Boden streicht und durch deren Erwärmung die Verdunstungsrate steigert, kann eine solche Nebelart entstehen. Diese spezielle Form bezeichnet man als Tauwetternebel. Eine Sonderform bilden die Frontnebel, die sich vorwiegend als schmale Nebelstreifen an einer Warmfront bilden. Sie werden durch Regen hervorgerufen, der in kältere Luftmassen fällt und dabei teilweise verdunstet.

Mischungsnebel

Ein Mischungsnebel ist eine weitere Nebelform, die nicht den Abkühlungsnebel zuzurechnen ist. Er wird durch die Durchmischung von Luftmassen unterschiedlicher Temperaturen hervorgerufen und tritt vor allem in herbstlich kühlen Nächten über noch im Vergleich zur Umgebung wärmeren Gewässern auf, die dann zu „dampfen“ scheinen. Seine typisch wirbelartigen Formen entstehen durch einen mehrstufigen Prozess. Zunächst dringt kältere Luft von außerhalb auf das Gewässer vor und erwärmt sich über diesem. Dies hat zunächst eine Senkung der relativen Luftfeuchtigkeit zur Folge, da warme Luft mehr Wasserdampf aufnehmen kann als feuchte Luft. In der Folge kommt es jedoch über die Verdunstung wieder zu einem Anstieg der relativen Luftfeuchte. Die inzwischen hohen Temperaturen der Luft führen dabei zu einer labilen Atmosphärenschichtung und es setzen folgich konvektive Vertikalbewegungen ein, die Luft steigt also. Es kommt zur Durchmischung mit der weiter oben gelegenen und nicht von der Wasserfläche erwärmten Umgebungsluft. Da die Lufttemperatur des aufsteigenden Luftpakets dabei stark abnimmt, steigt die relative Luftfeuchtigkeit nun rasant an und es kommt recht schnell zur Kondensation. Da die entstehenden Wassertröpfchen in den Luftturbulenzen starken Bewegungen unterliegen, entsteht für den Beobachter der Effekt des See- oder Meerrauchens. Da die erwärmte Luftschicht meist sehr dünn ist sind auch diese Effekte meist nur bis in eine Höhe von weniger als einem Meter beobachtbar. Sehr großflächig zeigt sich dies bei warmen Meeresströmungen, die bis in kältere Gebiete reichen, zum Beispiel der Golfstrom an der Küste Skandinaviens. Der gleiche Effekte zeigt sich auch in anderen Zusammenhängen, meist bei einer starken Sonneneinstrahlung und der damit verbundenen hohen Verdunstungsrate im Anschluss an einen Regenschauer. Hier können Hausdächer, Straßen und auch die Erdoberfläche Dampfschwaden bilden.

Eisnebel

konvektive Beim Eisnebel schweben im Gegensatz zu normalem Nebel keine Wassertöpfchen, sondern kleine Eiskristalle in der Luft. Dies entsteht, wenn der Wasserdampf in sehr kalter Luft von in der Regel unter -20 °C direkt zu Eiskristallen sublimiert, das heißt ohne den Umweg über die Kondensation zu flüssigem Wasser. In der Natur ist dies zum Beispiel am Polarmeer zu beobachten, die Erscheinung zeigt sich jedoch auch in den Fjorden Norwegens und in Alaska recht häufig.

Beobachtung

Bei der Beobachtung von Nebel kann sich auf eine Vielzahl von Parametern beziehen und auch durch eine Vielzahl von Methoden erfolgen, zielt aber im Wesentlichen auf die folgenden Größen ab: Nebelhäufigkeit, Zeitpunkt und Dauer des Auftretens, Nebeldichte sowie vertikale und horizontale Erstreckung des Nebels. Diese Größen können lokal für eine Messstation oder regional auf Basis mehrerer Einzelmessungen bestimmt werden. Als Maß für die Nebeldichte und damit das wichtigste Kriterium eines Nebels, über das sich bei fortwährender Beobachtung auch Nebelhäufigkeit und Dauer ergeben, dient im Regelfall die Sichtbeeinträchtigung eines Beobachters mit Blickrichtung zum Azimut. Gerade bei regelmäßigen Messungen von Flug- und Seehäfen bedient man sich jedoch automatisierter bzw. elektronischer Messverfahren, zum Beispiel Transmissometer, ASOS (automated surface observing system) und Fernerkundungsdaten. Letztere beinhalten Satelliten- Radar- und Lidarmessungen und können auch die Ausdehnung des Nebels erfassen. Dies gilt insbesondere für Satellitendaten, die mit zunehmender Verbesserung der Auflösung immer mehr Bedeutung gewinnen. Sie sind jedoch auch nicht unproblematisch, da im Infrarotbereich ein Minimum an Temperaturunterschieden notwendig ist und der Nebel im sichtbaren Bereich durch Wolken verdeckt werden kann. Auch benötigt die Auswertung von Satellitenmessungen eine gewisse Zeit, weshalb sie für kurzfristige Vorhersagen zur Wetterentwicklung nicht geeignet sind. Über Radar besteht hingegen die Möglichkeit, über die Variation von Brechzahlen die Temperaturinversionen der Atmosphäre zu messen, was in Bezug auf die Prognose der Nebelentstehung genutzt werden kann. Lidar ermöglicht es im Gegenzug auch kleinere Tröpfchen zu erfassen. In der Synoptik nutzt man die folgenden durch die WMO definierten Symbole zur Codierung eines nebligen Wetterzustands innerhalb einer Wetterkarte. Der zugeordnete Zahlenschlüssel unterhalb des Symbols gilt sowohl für den Synop-Code als auch für den METAR.

Bedeutung und Anwendungen

Meteorologie

METAR METAR METAR In der Meteorologie hat der Nebel recht unterschiedliche Bedeutungen. Je nach Entstehung kann er als Anzeichen einer bestimmten Wetterlage interpretiert werden und ist damit ein wichtiges Hilfsmittel der Wetterbeobachtung. Durch seine hohe Albedo hat er jedoch auch einen lokalen Einfluss auf die Strahlungsbilanz, was zum Beispiel im Zusammenhang mit Frost wichtig ist. Einen eher ästhetische Bedeutung besitzt der Nebelbogen, eine Sonderform des Regenbogens bei kleinen Tröpfchengrößen.

Verkehr

In der Verkehrsmeteorologie spielt der Nebel auch durch die Einschränkung der Sichtweite und die damit verbundene Wirkung vor allem auf den Straßenverkehr eine Rolle. Besonders plötzlich auftretende Nebelbänke sind eine häufige Ursache von Autounfällen und insbesondere schwerer Massenkarambolagen, weshalb auch bei dichtem Nebel der Einsatz von Nebelschlussleuchten vorgeschrieben ist. Zusätzlich wird die Geschwindigkeitswahrnehmung beeinflusst, so dass es bei unzureichender Nutzung des Tachometers gerade im Nebel zu erhöhten Geschwindigkeiten kommen kann. Auch die nebelbedingte Feuchte der Fahrbahn kann zu gefährlichen Situationen führen. Bei schwerwiegenden Unfällen traten meist alle Faktoren zusammen auf. Aus diesem Grunde ist vor allem eine Reduktion des Geschwindigkeit und damit des Bremswegs erforderlich, wobei dieser weniger als die Hälfte der Sichtweite betragen sollte. Bei Schiffen und Flugzeugen haben sich Radaranlagen bewährt, wobei Nebel in der Vergangenheit mehrmals zu schwerwiegenden Kollosionen führte. Dies zog nach sich, dass vor allem der Schiffsverkehr oft völlig zum erliegen kam, was bei Sichtweiten unter rund 500 Meter aus Sicherheitsgründen auch heute noch häufig der Fall ist. Gerade bei kleineren Schiffen und Flugzeugen ohne entsprechende Technologie besteht die nebelbedingte Kollisionsgefahr allerdings nach wie vor. Eine bedeutende Katastrophe, bei der Nebel wohl eine der Hauptursache darstellte, war die Kollision der Schiffe Andrea Doria und Stockholm im Jahr 1956, bei der 52 Menschen starben. Neben diesen eher seltenen Ereignissen steht jedoch der wirtschaftliche Schaden im Vordergrund, da eine Einstellung oder zumindest Verlangsamung des Schiffsverkehrs erhebliche finanzielle Belastungen zur Folge hat. Um auch bei geringen Sichtweiten einen möglichst sichere Navigation zu ermöglichen, finden daher Nebelhörner und Nebelbojen als Seezeichen Anwendung. Im Luftverkehr erschwert Nebel aufgrund ausgereifter Technologien zwar weniger den Flugverkehr selbst, hat jedoch erhebliche Folgen wenn er auf Flugplätzen eine Sichtweite von etwa 1,2 Kilometern unterschreitet. Erhebliche Verspätungen können die Folge sein, oft durch den Ausfall eines gesamten Flughafens. Auch in ähnlichen Situationen kann Nebel von Bedeutung sein, so zum Beispiel bei militärischen Operationen, Rettungsmissionen oder für Betrieb eines Weltraumbahnhofs. So mussten beispielsweise die Starts von Shuttlemissionen von Cap Canerval desöfteren aufgrund von Nebel verschoben werden. Auch die Landung in der Normandie 1944 oder der Einsatz von UN-Truppen in Tuzla 1995 wurde durch nebliges Wetter verzögert.

Umweltverschmutzung und Schadstoffausbreitung

Nebel besteht zwar aus Wassertröpfchen, doch handelt es sich dabei keineswegs um reines Wasser. Es können eine Vielzahl von Stoffen in ihm gelöst sein, für die der Nebel bzw. dessen Tröpfchen ein Verbreitungsmedium darstellt. So hatte Nebel in Kombination mit schwerer Luftverschmutzung einen wichtigen Anteil an Smog-Katastrophen wie 1930 in Belgien, 1948 in Pennsylvania und besonders 1952 in London. Er stellt jedoch auch unabhängig von derlei Extremereignissen ein Problem dar, zum Beispiel in Kombination mit Öl- und Waldbränden. Dabei werden durch diese Schadstoffe oft erst die Kondensationskerne zur Verfügung gestellt an denen sich der Nebel bilden kann, was auch der wesentlichste Grund ist, weshalb sich London in der Vergangenheit besonders nebelreich zeigte. Der Übergang zum trockenen Dunst ist dabei in vielen Fällen fließend.

Kunstnebel

Künstlich lässt sich Nebel entweder durch gezielte Übersättigung von Luft mit Wasser herstellen oder direkt durch feines Versprühen von Flüssigkeit. Der meiste künstlich erzeugte Nebel oder besser Dunst ist dabei ein Nebenprodukt mit geringer Überlebensdauer. Gerade im Winter sind führen die meist warmen Abgase von Fabriken und Fahrzeugen zur Bildung kleineren Nebelmengen, die jedoch im Regelfall sehr schnell wieder verdunsten. Will man Nebel dagegen absichtlich erzeugen, verwendet man meist Nebelmaschinen. Derartiger Kunstnebel wird in der Theater- und Veranstaltungstechnik auf verschiedene Arten erzeugt. Je nach der gewünschten Beschaffenheit des Nebels werden verschiedene Techniken und Maschinen verwendet:
- Feiner Dunst um die Lichtkegel von Scheinwerfern besser sichtbar zu machen, sog. Haze.
- Dichter Effektnebel, meist punktuell und kurzzeitig eingesetzt.
- Bodennebel für einen dichten Nebelteppich in Bodennähe. Eine wissenschaftliche Anwendung künstlichen Nebels ist die Nebelkammer. Diese nützt aus, dass ionisierende Strahlung Kondensationskeime bildet, an denen sich besonders viele Wassertröpfchen bilden. Schnelle durchfliegende Teilchen erzeugen dadurch entlang ihrer Flugbahn einen Streifen dichteren Nebels. Die Teilchen werden durch ein Magnetfeld unterschiedlich abgelenkt, so dass sie anhand ihrer Flugbahn identifiziert werden können.

Weinbau

Nebel ist auch in der Weinbereitung von Bedeutung: der wärmere Fluss Ciron ergießt sich südöstlich von Bordeaux in die kühlere Garonne; im Oktober und November entsteht dann der Nebel, der das Wachstum des Pilzes Botrytis Cinerea fördert, der die Beerenhäute der Trauben löchert, Wasser aus den Trauben austreten lässt und somit die Süße der Trauben konzentriert: für den Sauternes-Wein, deren prominentester Vertreter der Wein vom Château d´Yquem ist.

Nebelwälder und Nebelwüsten

Nebelwälder oder Bergregenwälder sind Wälder in denen es auf Grund ihrer Lage häufig zu Nebel kommt. Das kann beispielsweise an den Hängen großer Gebirge in Höhen über 1500 m in Südamerika sein, wo es viele Epiphyten gibt, die so unabhängig von der Regenzeit ganzjährig an Wasser kommen. Dazu gehören viele Moose, Farne und höhere Pflanzen wie beispielsweise Orchideen. Ebenfalls finden sich hier einige endemische Tierarten, wie der Quetzal, Guatemalas Nationalvogel. Ein weiteres stark vom Nebel beeinflusstes Gebiet ist die Namib. Diese Wüste gehört mit einer durchschnittlichen Niederschlagsmenge von 20 mm im Jahr zu den trockensten Orten überhaupt. Allerdings gibt es an bis zu 200 Tagen im Jahr Morgennebel bis zu 100 km landeinwärts und so finden sich hier Pflanzen und Tiere, die den Nebel als Wasserquelle nutzen können. Am bekanntesten sind Schwarzkäfer, die auf hohen Dünenkämmen einen Kopfstand machen und so Kondenswasser aufsammeln. Auch die Welwitschie profitiert durch ihr über eine riesige Fläche ausgebreitete Wurzelwerk vom Tau. Die Atacama in Südamerika ist ebenfalls eine Nebelwüste. Auch hier gibt es pflanzliche Spezialisten, wie einige Blumennesselgewächse, bei denen kondensiert an ihrem dichten Haarkleid Nebel aus der Luft und rinnt an der Pflanze herunter zu den Wurzeln.

Literatur


- Malberg, H. (2002): Meteorologie und Klimatologie. Eine Einführung. (4., aktualisierte u. erweiterte Aufl.). Springer, Berlin. ISBN 3540429190
- Häckel H. (1999): Meteorologie. 4. Aufl. Ulmer Verlag, Stuttgart; UTB 1338; 448 S. ISBN 3825213382

Weblinks

Kategorie:Meteorologie ja:霧

Totholz

Totholz (Moderholz; Biotopholz) wird insbesondere im Biotop- und Artenschutz als Sammelbegriff für abgestorbene Bäume oder deren Teile verwendet. Grob unterteilt wird dabei zwischen stehendem Totholz, also noch nicht umgefallenen abgestorbenen Bäumen oder deren Teilen und liegendem Totholz, das bereits auf dem Erdboden liegt. Stehendes Totholz ist seltener, bietet aber meist eine größere Vielfalt an Standortfaktoren und ist daher ökologisch besonders wertvoll. Der Begriff „Totholz“ wird hier in einem erweiterten Sinne gebraucht, er schließt hier auch (kleinräumig) geschädigte, kranke oder absterbende Bäume, Sträucher und deren Teile ein.

Vorkommen, Entstehung, Formen von Totholz

In Urwäldern entsteht großvolumiges Totholz ständig durch den Alterstod der Bäume, Katastrophenereignisse (Waldbrand, Windwurf, Blitzschlag), durch massenhaftes Auftreten von Insekten und andere Umwelteinflüsse (schwankende Grundwasserstände etc.) (vgl.: Mosaik-Zyklus-Konzept und Sukzession). Kleinvolumiges Totholz entsteht in Ur- wie auch in Wirtschaftswäldern vor allem durch Konkurrenzdruck in Jungbeständen. Dieser führt zum Absterben konkurrenzschwacher Bäume sowie zum Absterben von Ästen, die durch das Hochwachsen der Bäume nicht mehr ausreichend Sonnenlicht erhalten. Je nach Waldgesellschaft liegt der Anteil von Totholz an der gesamten Holzbiomasse in einem Urwald in Mitteleuropa bei 10–30 %, in Wirtschaftswäldern ist dieser Anteil vernachlässigbar. Im Durchschnitt finden sich in deutschen Wäldern nur 11,5 m³ Totholz je ha (entspricht ca. 3 % der gesamten Holzmasse).

Lebensraum Totholz

Totholz wird durch eine Vielzahl von Organismen genutzt, die sich im Laufe der Evolution an diesen Lebensraum angepasst haben. Je nach Holzart und Stand des Verfallsprozesses sind etwa 600 Großpilzarten und rund 1350 Käferarten an der vollständigen Remineralisierung eines Holzkörpers beteiligt. Zwischen Pilzen und Insekten bestehen unterschiedlichste Abhängigkeiten. Insekten übertragen Pilzsporen auf den Holzkörper, die Pilze können wiederum Nahrungsquelle und Teillebensraum für Insekten sein. Dies führt dazu, dass jeder Totholztyp (ob liegend oder stehend, Stamm- Kronenholz oder Holzart), mit seiner eigenen Flora und Fauna assoziiert ist. Es entstehen Lebensgemeinschaften in der Rinde, im Holz, im Baummulm, in Baumhöhlen und in Sonderstrukturen wie Saftflüssen, Ameisennestern oder Brandstellen. Viele Tiere und Pflanzen, die auf Totholz angewiesen sind, stehen auf der Roten Liste der vom Aussterben bedrohten Arten. Diese Arten sind in ihrer Lebensweise hochgradig auf bestimmte Zerfalls- und Zersetzungsphasen von Holz angewiesen. Pilze, Flechten, Moose, Farne und viele Insektenarten, wie z. B. Ameisen, Hautflügler und Schmetterlinge finden hier ihre Habitatnische. Der überwiegende Teil unserer 1000 Wespen- und Bienenarten ist auf Alt- und Totholz angewiesen.

Auswahl von Käfern im Totholz

Die Bedeutung des Totholzes für den Artenschutz ist besonders gut bei den Käfern zu belegen. So leben rund 25 Prozent aller in der Bundesrepublik Deutschland vorkommenden Käferarten am Holz verschiedener Zerfallsstadien. Die Gruppe der xylobionten Käfer weist in Deutschland einen sehr hohen Anteil bedrohter Arten auf. Viele dieser Arten zeigen spezielle Ansprüche hinsichtlich ihres Habitates. Spezialisierungen gibt es unter anderem bezüglich Baumart, bevorzugter Struktur (Rinde, Bast, Kernholz), Holzvolumen, Zersetzungsgrad, Lichtexposition, Feuchte sowie Pilz- und Insektenbefall. Vorwiegend Laubgehölze bevorzugt etwa der Hirschkäfer (Lucanus cervus). Seine Larven leben an morschen Wurzeln alter Eichen, Ulmen und Obstbäumen, seltener an Weichhölzern. Auch ein Großteil der Bockkäferarten (Cerambycidae) wie der Große Eichenbock (Cerambyx cerdo) und der Mulmbock (Ergates faber) sind von Laubhölzern abhängig. Die Feuerkäfer (Pyrochroidae) finden sich unter der Rinde von trockenem Totholz, die Larven dieser Tiere jagen Borkenkäfer im Holz. In Weichhölzern wie den Weiden leben unter anderem die Larven des Moschusbockes (Aromia moschata). In Nadelhölzern sind verschiedene Prachtkäfer- (Buprestidae) und Runzelkäferlarven (Rhysodidae) zu finden. Der Hausbock (Hylotrupes bajulus) hat in trockenem Fichtenholz seinen natürlichen Lebensraum, die Larve des Fichtenbocks (auch Gemeiner Fichtensplintbock, Tetropium castaneum L.) bevorzugt das Kambium von Fichten und Kiefern und verpuppt sich später im Innern des Stammes. Viele Käfertaxa sind allerdings auch weniger spezialisiert. Die Scheinbockkäfer (Oedemeridae) und ihre Larven sind in terrestrischem Totholz, aber auch in Treibgut und in verholzenden Teilen krautiger Pflanzen zu finden. Die Larven des Nashornkäfers (Oryctes nasicornis) entwickeln sich auch in Holzabfällen, hierzulande findet man sie vornehmlich in Komposthaufen. Ebenfalls an Holz und an anderen Substraten finden sich Buntkäfer (Cleridae). Aus der Familie der Moosschimmelkäfer (Lathridiidae oder Dasycaridae) bevorzugt vor allem Larthridius lardarius schimmelndes Holz, er ernährt sich von Schimmelpilzen. Für eine Reihe von Käfern stellt Totholz auch ein Winterquartier dar, etwa für viele Marienkäfer (Coccinellidae).

Auswahl von weiteren Insekten im Totholz

Staubläuse ernähren sich etwa von Pilzgewebe, Sporen, Flechten, Grünalgen und sind unter Rinden, an Baumstämmen und Totholz zu finden. Unter den Zweiflüglern (Diptera) sind es vor allem Vertreter der Dungmücken, Haarmücken und Gnitzen, deren Larvalentwicklung in modrigem Totholz stattfindet. Auch die Larven der Tummelfliegen leben im Totholz und ernähren sich von Baumpilzen. Holzfliegen jagen Larven und Würmer. Die Mauerbienen bauen ihre Nester auch in Ritzen im Totholz und verlassenen Fraßgängen anderer Insekten. Die Holzbiene legt Brutzellen in trockenem, sonnenexponiertem und leicht morschem Totholz an und überwintert im Totholz. Die Echten Wespen (Vespidae) benötigen Holz zum Nestbau und hängen ihre Bauwerke auch in trockene Hohlräume alter Bäume. Viele weitere Wildbienen, Hummeln, und Hornissen leben in abgestorbenen Holzstämmen, meist in aufrecht stehenden Baumstümpfen.

Reptilien, Vögel und Säugetiere im Totholz

Größeren Tieren bietet Totholz zum einen die Möglichkeit, ihre Bauten und Nester anzulegen, zum anderen sind sie Lebensraum der Nahrung von Vögeln und anderen Wirbeltieren. Von den Insektenlarven im Holz ernähren sich die Spechte und andere heimische Vögel. Spechte zimmern ihre Bruthöhlen in morsches Holz. Diese Baumhöhlen werden, wenn die Spechte sie verlassen haben, von vielen andere Tieren als Nistplatz genutzt, so zum Beispiel von den Eulenarten Rauhfußkauz, Sperlingskauz und Waldkauz sowie von Hohltaube oder Kleinsäugern wie Siebenschläfer und Eichhörnchen. Auch Baummarder nutzen die Höhlen. Verlassene Spechthöhlen dienen außerdem einer Reihe von Fledermausarten wie dem Großen Abendsegler, der Bechstein-Fledermaus, dem Braunen Langohr, der Fransenfledermaus und der Wasserfledermaus (in der Nähe von Gewässern, Altarme, Auwald) als Sommer- und Winterquartier. Verschiedene Amphibien und Reptilien suchen liegendes Totholz als Tagesversteck (Sonnenbad) oder zum Überwintern auf. Darunter fallen etwa die Erdkröte und die Waldeidechse, sowie die Europäische Sumpfschildkröte, die Totholz in Gewässernähe braucht. Blindschleichen und Kreuzottern suchen Baumhöhlen in Bodennähe zum Überwintern und als Nistplatz auf. Die Blindschleiche nutzt alte Baumstämme tagsüber zum Sonnenbad; die Kreuzotter versteckt sich in oder unter Totholz tagsüber bei großer Hitze.

Pilze im Totholz

Totholz wird über Jahre hinweg von Bakterien, Käfern und Baumpilzen wie dem Zunderschwamm, dem Hallimasch und vielen weiteren so genannten klignicolen Pilzen zersetzt (siehe Baumpilze). Der entstehende Humus ist Nährboden für unzählige Pflanzen. Totholz bildet also auch ein Keimbett für viele junge Bäume; seine Masse und Verteilung bestimmen in hohem Maße die nach dem natürlichen Zerfall neu entstehenden Bestands- und Waldstrukturen.

Mikroklimatische Besonderheiten von Totholz

Am Boden liegendes Totholz wirkt ausgleichend auf das Mikroklima. Einerseits führen die dunkle Oberfläche sowie die geringe Wärmeleitfähigkeit von Holz dazu, dass Totholz gegenüber der Umgebung zu bestimmten Zeiten eine erhöhte Temperatur aufweist. Andererseits kann Totholz seine unmittelbare Umgebung auch vor Überhitzung schützen, da es infolge des erhöhten Wassergehaltes Temperaturschwankungen auszugleichen vermag. Letzteres ist auch der Grund dafür, dass in der Nähe von liegendem Totholz der Boden weniger rasch austrocknet als an anderen Orten.

Totholz in limnischen und semiterrestrischen Ökosystemen

Nicht nur in Gehölzbiotopen und terrestrischen (Land-) Ökosystemen erfüllt Totholz eine wichtige Funktion, sondern auch in süßwasserbeeinflussten Ökosystemen (limnische Ökosysteme) und semiterrestrischen Ökosystemen wie Mooren und in Bruchwäldern.

Wirkung von Totholz in Fließgewässern

In naturbelassenen Gewässern Mitteleuropas würde durch den Bewuchs stets ein hoher Anteil von Totholz in unterschiedlichen Erscheinungsformen vorkommen und das Erscheinungsbild stark beeinflussen. In Altarmen von Fließgewässern, an Flüssen und Bächen wird die natürliche Fließgewässerdynamik durch Gehölze und durch Totholz maßgeblich mitgeprägt: Durch Uferfestlegung, Erosionsminderung, Schwemmgut und Akkumulation, durch Schaffung von Bereichen unterschiedlicher Strömungsgeschwindigkeit oder von Verlandungszonen. An Stämmen und kleinerem Treibgut staut sich das Wasser und senkt die Fließgeschwindigkeit, was zur Ablagerung von Sedimenten führt. Die abgelagerten Sedimente verringern ein Eingraben des Fließgewässers (siehe:Geschiebehunger); Totholz trägt auch zur Regulierung des Grundwasserstandes bei. Durch die aufstauende Wirkung kann es zu einer Veränderung des Stromstriches und zu einer seitlichen Verlagerung kommen, das Mäandrieren des Gewässers wird unterstützt. Es bilden sich aber auch Abschnitte mit höherer Strömungsgeschwindigkeit (Entstehung von Kolken), Steilufern und Abbruchkanten. Strukturvielfalt (Gewässerstrukturgüte) und Wasserqualität werden durch Sauerstoffanreicherung (Selbstreinigungskraft) verbessert.

Einfluss auf die Biozönose in Fließgewässern

SelbstreinigungskraftAn naturbelassenen Gewässern würde das Aufkommen von Totholz beträchtlich sein. Auch kleinste Strukturunterschiede, wie Stamm, Geäst, Krone; Quantität von Totholz und das Verhältnis von unter Wasser liegendem und über Wasser liegendem Totholz sind Qualitätsmerkmale. In Versuchen wurde die positive Entwicklung der Fisch-Populationen nachgewiesen. In fischökologischen Untersuchungen [http://www.hydra-institute.com/ifah/totholz.htm] stieg die Regenbogenforellen-Population bereits im ersten Jahr nach dem künstlichen Eintrag von Totholz an strukturarmen, kanalisierten Fließgewässern von 180 auf rund 500, im zweiten Jahr auf bis zu 1100 Individuen auf 150 m Gewässerabschnitt. Der größte Zuwachs wurde im Kronenbereich eingebrachter toter Bäume festgestellt, wo die Regenbogenforelle laichen konnte. Auch stromunter- wie stromoberseitig der angereicherten Gewässerabschnitte stieg die Zahl der Individuen. Die Artenvielfalt der Fischzönosen hat in diesem Fall durch andere Umweltschäden (Passierbarkeit, Gewässergüte) nicht zugenommen. Trotzdem kann angenommen werden, dass auch Fische anderer Größenordnungen sowie Krebse, Muscheln, sessile und viele andere Arten von Totholz in Fließgewässern profitieren. Im Wasser liegendes Totholz stellt an sich schon einen Lebensraum dar – so nutzen etwa 60 heimische Käferarten nur solches Totholz zur Eiablage, das schon einmal im Wasser lag. Vögel benutzen aus dem Wasser ragendes Holz als Ansitz. Die Brückenspinne (eine Kreuzspinnen-Art) hat sich auf den Netzbau an Totholz und anderen Gegenständen über Gewässern spezialisiert. In naturbelassenen Auen der Fließgewässer stellt Totholz das prägende Element dar. Besonders viel großvolumiges Totholz fällt in Auwäldern an. Bei ausbleibender Bewirtschaftung ist hier, vor allem durch die periodische Überflutung, die Zerfallsphase der Wälder verbreitet. Hartholz- und Weichholzauen sind häufig durch absterbende, einzelne sonnenexponierte Bäume gekennzeichnet; sie bieten zusammen mit liegendem Totholz einen sehr artenreichen Lebensraum. In Altarmen fördert Totholz durch Nährstoffeintrag die Verlandung und sorgt so für Stabilität und Fließgleichgewicht eines Stromes.

Wirkung von Totholz in Mooren und Bruchwäldern

Auch in Bruch- und Sumpfwäldern ist die Zerfallsphase durch das beschleunigte Absterben verbreitet. In semiterrestrischen Ökosystemen (Hoch- und Niedermoor) trägt Totholz entscheidend zur Herausbildung der typischen Standortfaktoren bei. In Altarmen und Mooren sorgen vornehmlich schwankende Grundwasserstände und Klimaeinflüsse auch auf natürliche Weise für das Entstehen von Totholz. In geringerem Maße ist Totholz auch an der Moorbildung beteiligt.

Rückgang, Gefährdung, Schutz

Insbesondere großvolumige Totholzbiotope sind selten geworden. In Deutschland sind sie nach den Landesnaturschutzgesetzen nur in Sachsen explizit geschützt („höhlenreiche Einzelbäume“ und „totholzreiche Altholzinseln“). In allen anderen Bundesländern fallen Totholzbiotope als Kleinstrukturen nicht unter besonders geschützte Biotope. Ein Schutzstatus ist in Deutschland nur indirekt abzuleiten (z.B. Streuobstwiese, Wallhecken, Hecken und Flurgehölze, Bruchwälder, Lebensräume bedrohter Arten nach FFH-Richtlinie) oder nach Einzelanordnung oder -ausweisung zu erreichen. Da die meisten Wälder Deutschlands bewirtschaftet werden, wird versucht, die Interessen von Naturschutz und Forstwirtschaft in Forstrahmenplänen oder Landschaftsplänen miteinander in Einklang zu bringen.

Natur als schönes Idyll

Landschaftsplänen Förstern, Wald- und Gartenbesitzern, die Totholz nicht entfernen, wird oft Unverständnis entgegengebracht. Es werden Vorwürfe laut, der Wald (der Garten, die Grünanlage) sei vernachlässigt und unordentlich. Das Bild des gepflegten, aufgeräumten Waldes stammt noch aus der Zeit, als das Holz als Brenn- und Baumaterial benötigt wurde, teilweise aus der Idee des Waldes als (aufgeräumte) „Natur“-Idylle, in die Begriffe wie Tod und Vergehen nicht passen. Das Liegenlassen von Ästen oder von umgestürzten Bäumen wird daher auch heute noch als Verschwendung von Rohstoffen aufgefasst oder als „ungepflegt“ angesehen. Dass die Räumung eines Windwurfes aber mehr Kosten verursacht als der Erlös des beschädigten oder unreifen Holzes einbringt, wird oft nicht bedacht. Übertriebene Ordnungsliebe, eine emotional wertende Einstellung zur „fremden“ Natur, die Vorstellung von einem so genannten „schönen“ Waldbild sorgen auch heute noch dafür, dass Gärten, Parks und ganze stadtnahe Wälder leergeräumt werden und vielen Lebewesen die Lebensgrundlage entzogen wird.

Forstwirtschaft

Der heute wichtigste Grund für die Seltenheit von großvolumigem Totholz, und damit Hauptursache für die Gefährdung der darauf angewiesenen Arten, ist die wirtschaftliche Nutzung faktisch der gesamten Waldfläche in Deutschland. Unabhängig von der Bewirtschaftungsform (Altersklassenwald, Plenterwald) werden die Bäume gefällt, lange bevor sie ihr biologisches Alter erreichen und damit den Alterstod sterben können. Damit fallen die für einen Urwald typischen Alters- und Zerfallsphasen komplett aus. Alters- und Zerfallsphase Durch die systematische Entfernung von absterbenden und toten Bäumen, der umgehenden Aufarbeitung von Wind- oder Schneebrüchen, zur Vermeidung von Gradationen so genannter Forstschädlinge und von Waldbränden, verschärft sich die Gefährdung. Die Aufforstung von Lichtungen vermindert die Sonneneinstrahlung und damit die Vielfalt der Standortfaktoren von Totholz. Mit zunehmendem Druck aus den Reihen des Naturschutzes und vor dem Hintergrund fallender Holzpreise (Importe aus Urwäldern, Regenwäldern und aus Ländern mit vorwiegend maschineller Ernte), wird der naturnahe Waldbau angestrebt. Größere Forstbetriebe überlassen den Wald in „Nullparzellen“ oder „Naturwaldzellen“ der natürlichen Entwicklung. Kleinstbetriebe hingegen überlassen die Waldflächen aus mangelndem ökonomischen Interesse nicht selten völlig den natürlichen Prozessen und weisen hohe Totholzanteile auf. Zum Erhalt aller in Deutschland natürlich vorkommenden Waldgesellschaften ist auf repräsentativen Flächen ein Bewirtschaftungsverzicht erforderlich. Dieser wird selbst innerhalb der bestehenden Nationalparke nur teilweise verwirklicht.

Baumpflege in öffentlichen und privaten Grünflächen

In öffentlichen Grünanlagen, vor allem an Straßen, und in privaten Gärten wird Totholz meist entfernt, weil es als „hässlich“ angesehen wird, oder die „Verkehrssicherungspflicht“ es vorschreibt. Gerichte erkennen durc