Vulkanausbruch und Waldbrände als zusammenwirkende Faktoren für die Etablierung von einjährigen Sämlingen der Kanarischen Kiefer
Geschrieben von: Christopher Shatto
Wissenschaft ist nicht immer einfach. Kurz nach Abschluss einer Studie, in der wir feststellten, dass Waldbrände die Erholung des Kiefernwaldes fördern können, fanden wir heraus, dass dies nicht immer der Fall ist, insbesondere bei neuen Baumsämlingen!
Wie haben wir das geschafft?
Die Kanarische Kiefer ist eine einzigartige Art, die sich über evolutionäre Zeiträume hinweg sowohl an vulkanische Aktivitäten als auch an Waldbrände angepasst hat. Mithilfe einer Kombination aus Felddaten und Fernerkundung untersuchten wir, wie der Ausbruch des Cumbre Vieja im Jahr 2021 und frühere Waldbrände (2012, 2016) die Etablierung von Setzlingen im ersten Jahr in den Wäldern von La Palma beeinflusst haben. Bei der Durchquerung der gesamten Insel gelang es uns, Setzlinge in über 100 Feldparzellen zu zählen. Anschließend nutzten wir Satellitenbilder, um die Auswirkungen vergangener Brände und des Vulkanausbruchs auf die Kiefernwälder in der Region zu quantifizieren.
Die wichtigsten Ergebnisse
Eruptionsbedingtes Wachstum: In Gebieten, die sich näher an der Eruptionsstelle befanden, kam es zu einem signifikanten Anstieg der Keimlingsbildung, was wahrscheinlich auf günstige Bedingungen wie erhöhte Licht- und Nährstoffverfügbarkeit zurückzuführen ist.
Auswirkungen von sich überschneidenden Störungen: Die Keimlingsdichten waren in den Gebieten, die sowohl von der Eruption als auch von früheren Waldbränden betroffen waren, deutlich geringer, was zeigt, wie sich überschneidende Störungen auf die Regeneration auswirken können.
Ausblick
Interessanterweise deutet unsere frühere Untersuchung darauf hin, dass der Waldbrand von 2016 die Erholung der Bestände der Kanarischen Kiefer gefördert hat, während diese neue Studie darauf hindeutet, dass er die Etablierung von Setzlingen nach dem Ausbruch behindert hat. Diese gegensätzlichen Ergebnisse weisen auf die unterschiedlichen Bedürfnisse von Wäldern in verschiedenen Wachstumsstadien hin - was reifen Beständen zugute kommt, unterstützt nicht immer die Regeneration in ihren frühesten Stadien.
Abbildung 1: (a) Dieses Foto (März 2013) zeigt eine Gruppe kanarischer Kiefern, die an den steilen Hängen im Norden La Palmas in etwa 1500 Metern Höhe zusammenwachsen. In diesen feuergefährdeten Wäldern gibt es nicht viel Unterholz oder neues Baumwachstum. (b) Dieses Bild wurde im April 2022 in der Nähe des Vulkans Tajogaite aufgenommen und zeigt eine kanarische Kiefer, die nach einem Brand neue Triebe aus ihrem Stamm und ihren Ästen treibt. (c) Nachdem Brände das Kronendach des Waldes geöffnet haben, beginnen kleine Pflanzen zu wachsen. Auf diesem Bild sind krautige Pflanzen und Hülsenfrüchte zu sehen, bis eine Dürre eintritt oder die Asche die Nährstoffe wegschwemmt. (d) Dieses Foto, das acht Monate nach dem Waldbrand von 2023 im Nordwesten von La Palma aufgenommen wurde, zeigt kanarische Kiefern und junge Kiefern, die an einem Standort, der nur mäßig vom Feuer betroffen war, neue Triebe treiben. (e) Im Gegensatz dazu zeigt dieses Bild (ebenfalls acht Monate nach dem Waldbrand von 2023) junge Kanarische Kiefern, die stark verbrannt sind und kein neues Wachstum aufweisen. (f) Hier wächst eine Gruppe junger kanarischer Kiefernsämlinge auf einer frischen Schicht Vulkanasche. In der Nähe kann man auch geöffnete Zapfen und abgefallene Nadeln sehen: C. Beierkuhnlein (a, c, f); F. Weiser (b); V. Wilkens (d, e).
Abbildung 2. Diese Karte zeigt die Vorhersage unseres Modells für die Wahrscheinlichkeit des Auffindens von Setzlingen im Kiefernwald der südlichen Kanarischen Inseln. Das Gebiet ist in Sechsecke mit einem Durchmesser von jeweils 250 Metern unterteilt. Wir haben auch die ungefähren Flächen markiert, die bei den Waldbränden 2012 und 2016 verbrannt sind (Daten von EFFIS Emergency Services Management). Außerdem zeigt die Karte die Ausdehnung des Lavastroms und die Lage des Eruptionskraters des Vulkans Tajogaite.
Abbildung 3. Diese Boxplots vergleichen die durchschnittliche Anzahl junger kanarischer Kiefern (Setzlinge) in drei Arten von Gebieten: Gebiete, die sowohl von Waldbränden als auch von einem Vulkanausbruch betroffen waren, Gebiete, die nur vom Vulkanausbruch betroffen waren, Gebiete ohne Störungen.Tafel (a): Zeigt alle 117 Untersuchungsparzellen.Tafel (b): Zeigt nur die Parzellen, in denen mindestens ein Keimling gefunden wurde. Die Symbole oben rechts in jedem Boxplot geben an, ob die Unterschiede statistisch signifikant sind: n.s. bedeutet nicht signifikant.* bedeutet, dass das Ergebnis signifikant ist (p < 0,05).** bedeutet p < 0,01.*** bedeutet p < 0,001.Die Buchstaben über den Boxplots stammen aus zusätzlichen Tests zum Vergleich der Gruppen, die für Mehrfachvergleiche angepasst wurden.
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