Das Leben danach

Die zwölfjährige Petra Rubin entdeckt die Flammen als Erste. Es ist der 13. August 2003, halb acht Uhr abends. Das Mädchen ist oberhalb von Leuk VS auf dem Heimweg. Plötzlich steigt ihr beissender Rauch in die Nase. Sie dreht sich um – und sieht, wie aus dem Wald hohe Flammen schiessen.

Das Mädchen handelt rasch, rennt nach Hause, schlägt Alarm. Bald sind 300 Helfer vor Ort und tun ihr Möglichstes. Doch die Feuersbrunst breitet sich rasend schnell in alle Richtungen aus. Lodernde Bäume krachen den Hang hinunter. Menschen werden evakuiert, Strassen gesperrt. Während der ganzen Nacht frisst sich die Flammenwalze den Hang hinauf, bis sie an der Waldgrenze auf 2100 Metern über Meer endlich zum Halten kommt. 200'000 Bäume verkohlen, 300 Hektaren Wald sind vernichtet. 6000 Helikopterflüge sind nötig, bis die letzte Glut gelöscht ist. Es ist im Wallis der grösste Waldbrand seit mindestens 100 Jahren.

Schon wenige Jahre nach dem Feuer von 2003 war die Artenvielfalt auf der zerstörten Fläche grösser als im unversehrten benachbarten Wald.

Die Zippammer und das Rote Seifenkraut finden in den ersten Jahren nach einem Waldbrand ideale Lebensbedingungen.

Zehn Monate später, im Juni 2004, bahnt sich Thomas Wohlgemuth einen Weg durch das versehrte Gelände. Viele tote Bäume stehen noch, schwarz die verkohlte Borke, weiss das nackte Holz. Andere Stämme liegen wie grosse Skelette kreuz und quer auf dem aschgrauen Boden. Der Forscher der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) nimmt zusammen mit seinem Team Bodenproben, stellt Insektenfallen auf, kartiert die Flora. Er will wissen, wie lange es dauert, bis die Natur zurückkehrt, wie genau die Wiederbesiedlung abläuft.

Die Ergebnisse der WSL-Studie sind eindrücklich, wie der Zwischenbericht vom Sommer 2010 zeigt. Schon im Jahr eins nach der Katastrophe breitete sich wie Phönix aus der Asche das Seifenkraut aus, eine rosa blühende Polsterpflanze. Zudem schossen zur Überraschung der Forscher Tausende Morcheln aus dem Boden. Und bereits im Jahr darauf veränderte sich auch die restliche Flora rasant: Orange gefärbtes Brandmoos überwucherte die unteren Teile des Hangs. Oben verwandelten der gelbe Färberwaid und das rote Weidenröschen grosse Gebiete in ein Blumenmeer. Reitgraswiesen entstanden. Seltene Pflanzen, darunter mehrere Orchideenarten, siedelten sich an. Und plötzlich schoss überall der Erdbeerspinat aus dem Boden – eine alte Kulturpflanze, die längst nicht mehr kultiviert wird und von der es im ganzen Wallis bis anhin kaum einen Nachweis gab. Man nimmt an, dass ihre Samen einst von Ziegen aus den Dörfern verschleppt wurden, dann bis zu 100 Jahre im Boden überdauerten und erst dank dem Brand keimten.

Drei Jahre nach dem Feuer, 2006, war die Artenvielfalt auf der versengten Fläche bereits grösser als im intakten Wald. «Es scheint, als hätte die Natur auf diesen Neuanfang gewartet», sagt Wohlgemuth. Heute sind bereits 530 Pflanzenarten registriert, dazu 45 Heuschreckenarten, was fast der Hälfte aller Schweizer Arten entspricht. Sie alle profitieren vom Licht, das nun bis zum Boden dringt, und von der nährstoffreichen Asche.

Auch die Zahl der Vogelarten nahm markant zu. 2008 kamen auf der Brandfläche bereits 46 Arten vor – mehr als im Bergwald daneben. Zwei seltene Arten, der Gartenrotschwanz und die Zippammer, entwickelten sich mit je fast 100 Brutpaaren zu den beiden häufigsten Vögeln. Nirgendwo sonst in der Schweiz erreichen die beiden Arten eine solche Dichte. Fasziniert stellt Thomas Wohlgemuth fest: «Für die Natur war der Brand keine Katastrophe, sondern eine totale Bereicherung.»

12'800 Kilometer weiter südöstlich, zwischen Sulawesi und Neuguinea: Der indonesische Archipel der Banda-Inseln ist bekannt für seine Korallenriffe, die zu den artenreichsten Tauchgründen der Welt gehören. Doch als im Mai 1988 der Vulkan Banda Api ausbrach, war es mit der Vielfalt auf einen Schlag vorbei: Mehrere Ströme glühender Lava ergossen sich etliche hundert Meter ins Meer hinein und begruben die Riffe unter einem meterdicken Deckel aus Vulkangestein. Alles war komplett zerstört – Tabula rasa.

22 Jahre nach der Eruption, im Februar 2010, will der deutsche Meeresbiologe und Journalist Matthias Bergbauer wissen, was seither unter Wasser geschehen ist. Zusammen mit dem Schweizer Edi Frommenwiler besucht er die Banda-Inseln – und ist bass erstaunt: Statt unbewachsener Lava findet er lebendige Steinkorallengärten, die sogar arten- und individuenreicher sind als zuvor. «Die ganze Fläche ist wieder komplett bewachsen mit Korallen», schreibt Matthias Bergbauer in sein Notizbuch. «Und auch sonst ist alles wieder vorhanden: Schwämme, Fische, Schnecken – eine riesige Vielfalt.»

Bartfaden blühen auf einer beim Ausbruch des Mount St. Helens (USA, 1980) unter Schlammlawinen begrabenen Ebene.

Taschenratten und Lupinen (Lupinus lepidus) gehören auf Flächen, die mit Vulkanasche bedeckt sind, zu den Pionieren.

Heute ist der Biologe überzeugt, dass der Vulkanausbruch für die Riffe wie ein Jungbrunnen wirkte. «Vorher war jeder Quadratmeter von konkurrenzstarken Arten in Beschlag genommen, die den anderen keinen Platz liessen. Nach der Katastrophe hingegen fanden plötzlich alle Arten wieder Freiräume», erklärt Bergbauer. «Die Karten wurden neu gemischt – der Vulkan gab allen wieder eine neue Chance.»

Möglich ist eine derart rasante Neubesiedlung nur, weil sich das Leben im Lauf der Evolution an Extremereignisse aller Art angepasst hat. Vulkanausbrüche, Waldbrände, Lawinen, Stürme, Überschwemmungen – diese Naturgewalten gab es schon immer. Daher lernten die Spezies im Lauf der Zeit, mit ihnen umzugehen.

Und mehr noch: Heute geht die Wissenschaft sogar davon aus, dass Naturkatastrophen auf die Ökosysteme durchschnittlich mehr positive Einflüsse haben als negative. «In einem ungestörten Ökosystem hat nur ein Teil der Arten Platz», sagt Bernhard Schmid, Professor am Institut für Evolutionsbiologie und Umweltwissenschaften der Universität Zürich. «Störungen sind daher wichtig, weil sie Erneuerungsprozesse auslösen und Platz für andere Arten schaffen», erklärt er. Zwar seien zerstörerische Naturereignisse für das Individuum immer eine Katastrophe. «Doch in der Natur spielt das einzelne Individuum eine untergeordnete Rolle, was zählt ist die Population.»

Eine Sichtweise, die Thomas Fartmann vom Institut für Landschaftsökologie der Universität Münster teilt. «Früher ging man vom ‹Gleichgewicht der Natur› aus. Doch dieses Bild ist heute überholt», sagt er. Die Natur kenne keine Beständigkeit, alles sei fortwährend im Fluss. «Der Mensch glaubt immer, ein zerstörerisches Ereignis sei eine Katastrophe. Doch solche Gewalten gehören zur Natur.»

Und für viele Arten sind diese Gewalten sogar unentbehrlich. Besonders gut sichtbar wird das bei Überschwemmungen. Früher, als die Flüsse noch nicht verbaut und reguliert waren, traten die Fluten regelmässig über die Ufer. Sie gestalteten Täler um, schwemmten Inseln weg und schufen wieder neue, bildeten Sümpfe, stauten Seen auf. An derartige, sich stetig verändernde Bedingungen sind besonders viele Tiere und Pflanzen angepasst: Amphibien, zahlreiche Insekten, wasserliebende Bäume und Sträucher, aber auch Vögel wie der Flussregenpfeifer oder der Eisvogel. Allen gemeinsam ist, dass sie mit dem steten Wandel gut umgehen können und dass auch extreme Hochwasser ihnen nicht viel anhaben können. «Viele Aueninsekten und andere Wirbellose können mehrere Stunden oder gar Tage unter Wasser überleben», so Christiane Ilg vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung in Leipzig. «Andere graben sich bei Hochwasser ein oder fliehen auf die Bäume.»

Ist die Flut einmal überstanden, bleiben in der intakten Au meist neue Kies- und Sandflächen zurück. Jetzt schlägt die Stunde der Auenbewohner: Sofort sind sie zur Stelle, siedeln sich wieder an. Bleiben die regelmässigen Hochwasser hingegen aus, wachsen die Kiesflächen zu und verwalden, und die typischen Auenarten verschwinden. «Erst das Wechselspiel von Hochwasser und Trockenphasen schafft die hohe Artenvielfalt», erklärt Ilg.

Weniger gut klar mit Überschwemmungen kommt der Mensch (siehe Artikel zum Thema Katastrophen-Bewusstsein). Das grösste Hochwasser der Schweiz in letzter Zeit, jenes von 2005, verursachte einen Gesamtschaden von rund 2,5 Milliarden Franken. Wen interessiert da noch, dass die «gestaltende Kraft» der Flut den Amphibien und Eisvögeln entgegenkommt? Lieber versucht der Mensch, der Flut mit Verbauungen und Flussbegradigungen Herr zu werden. Und so stellt sich die ganze Vielfalt intakter Auen nur noch an wenigen Flüssen in Europa ein: etwa an den Ufern des oberitalienischen Tagliamento, des letzten noch frei fliessenden Alpenflusses, oder an der Maggia im Tessin.

Auf Katastrophen regelrecht angewiesen sind nicht nur die Auenbewohner, sondern auch viele Arten des sogenannten Feuergürtels – jenes weltumspannenden Gebiets, in dem Wald- und Buschbrände seit je Teil der Natur sind. Kalifornien und der Mittelmeerraum gehören dazu oder Teile Australiens. In den Rocky Mountains treiben drei Viertel aller Büsche und Gräser nach einem Feuer sofort wieder aus. Der Riesenmammutbaum hat eine derart feuerresistente Borke, dass er trotz regelmässigen Bränden weit über 2000 Jahre alt werden kann. Seine Zapfen öffnen sich erst nach einem Feuer, weil dann für die Keimlinge optimale Verhältnisse herrschen.

Tiere und Pflanzen der Auenwälder sind auf regelmässige Fluten angewiesen. Bleiben diese aus, geht die Artenvielfalt zurück.

Überschwemmungen schaffen für den Eisvogel und den Kleinen Rohrkolben lebensnotwendige Bedingungen.

Der Eukalyptus in Australien fordert Waldbrände sogar buchstäblich heraus. Statt sich vor den Flammen zu schützen, bildet der Baum hochentzündliche Öle, die jeden Brand zusätzlich anheizen. Zudem wirft er scheinbar grundlos regelmässig ganze Äste ab und liefert so optimalen Zunder. Beides hat seinen Grund: Der Eukalyptus profitiert vom Feuer. Weil seine Wurzelstöcke und Samen die Flammen bestens überstehen, ist er nach einem Brand der Erste, der wieder austreibt – und jetzt die ganze Fläche für sich in Anspruch nehmen kann.

In Leuk fanden die Wissenschaftler der WSL mehrere pyrophile, also «feuerliebende» Käferarten. Einige einheimische Prachtkäfer aus der Gattung Melanophila könnten ohne Feuer gar nicht leben. Sie finden mittels chemischer Sinnesrezeptoren in ihren Fühlern zu den Brandherden – dank eigentlichen «Rauchmeldern» also, die schon auf einzelne Rauchmoleküle in der Luft reagieren und so Feuer in bis zu 80 Kilometern Entfernung erkennen. Zusätzlich bringen sie auch äusserst präzise Infrarotsensoren auf die heisse Spur. Sofort nach einem Brand sind die Tiere zur Stelle, paaren sich noch über der Glut und legen ihre Eier ins versengte Holz. Die Larven ernähren sich schliesslich vom Bast und vom verkohlten Holz. Lebende Bäume wären normalerweise vor den Larven sicher.

Bald werden sie allerdings weiterziehen müssen, die pyrophilen Käfer von Leuk. Denn dort ist jetzt bereits die nächste Stufe der natürlichen Nachfolge, der sogenannten Sukzession, im Gang: die Verbuschung. Junge Weiden, Birken und Pappeln drängen auf die Waldbrandfläche. In einigen Jahren werden auch die Nadelbäume beginnen, den Hang zurückzuerobern. Und schon in 30 oder 50 Jahren wird die Wunde des Brands ohne menschliches Zutun verheilt sein: Vom einstigen Jahrhundertfeuer wird – ausser auf Fotos – nichts mehr zu sehen sein.

Eine ähnliche Dynamik wird angestossen, wenn Hurrikane, Tornados oder Orkane über ein Gebiet fegen. Das Sturmtief «Lothar», das 1999 die Wälder Mitteleuropas gleich reihenweise flachlegte, bereitete zwar den Versicherungsgesellschaften tiefrote Bilanzen. Den Wäldern aber brachte es eine willkommene Rundumerneuerung: Auf praktisch allen «Lothar»-Sturmflächen ist die Artenvielfalt heute grösser als zuvor. Licht, Wärme und Totholz sind Faktoren, die der Sturm von neuem in den Forst brachte und die die Vielfalt begünstigen.

Eine Region, die besonders oft von starken Orkanen heimgesucht wird, ist das Mississippi-Delta am Golf von Mexiko. Jedes Jahr ziehen hier gleich mehrere Wirbelstürme über die US-Küste. So verwüstet etwa im Jahr 2005 «Katrina», einer der heftigsten Hurrikane seit mindestens 100 Jahren, Hunderte Kilometer Küste. Über 1800 Menschen kommen um, grosse Teile von New Orleans werden nach einem Dammbruch überflutet, das U.S. Department of Health and Human Services beziffert den Sachschaden auf satte 81 Milliarden Dollar.

Und diesmal muss auch die Natur leiden: Die dem Mississippi-Delta vorgelagerten Chandeleur Islands, ein Naturschutzgebiet, versinken rund zur Hälfte im Meer. Weitere Riedgebiete werden fortgespült; laut dem staatlichen U.S. Geological Survey (USGS) verschluckt das Meer insgesamt 212 Quadratkilometer Land. Grosse Mengen Sand wirbeln umher, Tausende von Pelikanküken verenden in ihren Nestern.

Doch es zeigt sich bald, dass sich die Natur auch hier erstaunlich rasch regeneriert. Schon zwei Jahre nach dem Sturm ist die Pelikankolonie mit 2000 Nestern beinahe wieder vollzählig. In den Küstenwäldern verzeichnen die Forscher des USGS ausser an wenigen Stellen keine langfristigen Schäden. «Die heimischen Baumarten sind ganz gut adaptiert an die alljährliche Hurrikansaison», sagt Thomas Doyle, Bereichsleiter des National Wetlands Research Center des USGS. Und auch in den verbleibenden Sümpfen sind die Schäden geringer als befürchtet.

Doch ein Problem bleibt: die massive Erosion der Riedgebiete durch die Hurrikane. Jeder Wirbelsturm spült wieder neue Flächen fort; jeden Sommer wird das Mississippi-Delta um ein grosses Stück kleiner. Die Erosion nimmt allerdings erst überhand, seit der Mensch die Dynamik des Ökosystems mit Dämmen und Stauwehren beeinflusst. Früher konnte der Fluss die jährlichen Verluste dank mitgeführten Sedimenten mehr als ausgleichen – das Delta wuchs Jahr für Jahr, über Millionen von Jahren, trotz den sommerlichen Wirbelstürmen. Heute führt der Mississippi dagegen fast keine Sedimente mehr mit sich: Die Regenerationskräfte der Natur versagen, weil der Mensch die natürlichen Abläufe stört.

In Australien gibt der ölhaltige Eukalyptus dem Feuer Zunder, um lästige Konkurrenten aus dem Weg zu räumen.

Zottel-Hasenkänguru und Erdsittich sind auf Feuer angewiesen, da sie auf Brandflächen ihre bevorzugte Nahrung finden.

Die Natur stösst aber auch an ihre Grenzen, wenn sich grosse Naturkatastrophen sehr häufig ereignen – ob mit oder ohne Einfluss des Menschen. Wenn besonders heftige Wirbelstürme oder verheerende Hochwasser nicht nur alle 50 Jahre auftreten, sondern wegen des Klimawandels alle drei oder vier Jahre. Wenn die Wälder rund um das Mittelmeer wegen Brandstiftung jeden Sommer brennen statt nur alle 100 Jahre. Oder wenn die Erde jahrhundertelang Feuer spuckt (siehe «Globale Katastrophen», Seite 38). Dann bleibt der Natur nicht genügend Zeit, um sich zu regenerieren, und die Artenvielfalt geht zurück.

Das zeigt auch die sogenannte Intermediate-Disturbance-Hypothese: Sie besagt, dass die Artenvielfalt bei einer mittleren Häufigkeit von natürlichen Störungen am höchsten ist. Kommen Katastrophen zu häufig vor, nimmt die Diversität ab. Gleiches geschieht aber auch, wenn sie zu selten sind.

Und so entpuppen sich vermeintliche Katastrophen immer wieder als eigentliche Katalysatoren für die Biodiversität. Und der Moment des Todes wird zur Stunde der Geburt: in Leuk, im Mississippi-Delta oder auf Banda Api. Oder an den Flanken des Mount St. Helens, USA, wo der Vulkanausbruch von 1980 einen Wald so gross wie der Kanton Baselland begrub – wo aber durch die Landschaftsveränderungen auch viele neue Lebensräume entstanden: 150 neue und bereits besiedelte Seen, artenreiche Wiesen, Auenwälder, Bergwälder.

Und sogar im Bergsturzgebiet von Goldau im Kanton Schwyz profitierte die Natur von dem, was die Menschen als Unglück wahrnahmen. Als hier im Jahr 1806 «der Berg kam» und ein ganzes Dorf unter sich begrub, war das eine der grössten Katastrophen in unserem Land seit Menschengedenken. Über 450 Menschen kamen um. Noch immer läutet in Goldau alljährlich am 2. September nachmittags um fünf Uhr die Totenglocke zur Erinnerung an diesen Schreckenstag. Haushohe Gesteinsblöcke dominieren noch heute das Dorfbild, und wer nach oben schaut, sieht noch immer die kilometerlange Abrissstelle.

Die Natur hatte ihre eigene Art, mit dem Jahrtausendereignis umzugehen. «Heute», sagt der einheimische Geobotaniker André Grundmann, «wächst zwischen den Gesteinsbrocken eine Vielfalt von rund 800 teils seltenen Blütenpflanzen, Farnen und Moosen.» Das seien etwa doppelt so viele wie an den Hängen nebenan. «Heerscharen von Naturfreunden besuchen jedes Jahr die rund 30 Orchideenarten, die hier blühen.»

Erst der Bergsturz schuf die Voraussetzung für diesen Artenreichtum. Zwischen den Felsblöcken tat sich eine Vielzahl unterschiedlicher Lebensräume auf – trockene, feuchte, schattige, sonnige, solche mit viel Humus, andere mit wenig Humus. Und so findet heute dort, wo einst alles Leben erloschen war, fast jedes Pflänzchen und Tierchen einen Platz. «Absolut faszinierend» findet André Grundmann diese «lebendige, spannende Natur». Noch heute ist er fast jede Woche im Gebiet anzutreffen. Und immer wieder entdeckt er eine neue Art.

Das Sturmtief «Lothar» fällte 1999 in Europa ganze Wälder. Auf den betroffenen Flächen nahm die Artenvielfalt danach zu.

Licht und Wärme dringen bis zum Boden: ideale Bedingungen für das Schmalblättrige Weidenröschen und die Zauneidechse.

Während der letzten 600 Millionen Jahre wurde die Erde mehrmals von Katastrophen heimgesucht, die zu grossen Massenaussterben führten. Im globalen Massstab zeigen sie das Prinzip von Werden und Vergehen. Nach den Massenaussterben blühte das Leben immer wieder auf: Neue Arten eroberten die frei gewordenen Räume und erhöhten die Vielfalt langfristig. So machten die aussterbenden Dinosaurier vor 65 Millionen Jahren Platz für die Ausbreitung der Säugetiere, Vögel und Reptilien. Ursachen des Artensterbens waren grosse Vulkanausbrüche, die Änderung des Meeresspiegels und Asteroideneinschläge. Im Lauf von Jahrtausenden veränderten sie die Umweltbedingungen drastisch. Heute registrieren wir auch ein Massensterben, ausgelöst nicht von der Natur, sondern vom Menschen. (Stefan Stöcklin, Text; Daniel Röttele Infografik)

Auf zehn Kilometer wird der Durchmesser des Asteroiden geschätzt, der vor 65 Millionen Jahren in den Golf von Mexiko einschlug. Indizien für den kosmischen Ursprung der Katastrophe wurden bei der mexikanischen Halbinsel Yukatan gefunden. Der Asteroid explodierte beim Einschlag in einem Feuerball und wirbelte Staub und Wasser auf, was zu einer mehrjährigen Verdunkelung und Abkühlung der Atmosphäre führte. Der entstandene Chicxulub-Krater ist 180 Kilometer gross.

Gigantische Mengen von Lava treten entlang von kilometerlangen Spalten an der Erdoberfläche aus. Flutbasalte sind im Verlauf der Erdgeschichte mehrfach aufgetreten und haben das Klima einerseits durch Schwefeldioxid kurzfristig abgekühlt, aber auch durch Kohlendioxid langfristig erwärmt.