Dort, wo die Schwarza zwischen mächtigen Kalkmassiven hindurchschneidet, liegen Böden, die mehr leisten, als man sieht: Sie puffern Stoffeinträge und schützen unser Wasser. Nach dem Waldbrand im Raxgebiet im Jahr 2021 stehen die Waldböden auch heute noch vor einer Belastungsprobe. Auf den kalkgeprägten Steilhängen sichern dünne Rendzinen die Qualität wichtiger Grundwasservorkommen. Diese Böden wurden durch den Waldbrand massiv geschädigt. Was mit Waldböden bei Bränden passiert und welche waldbaulichen Schritte in Folge eines Brandes notwendig werden, beleuchtet der Bodenexperte und Landschaftsplaner, Andreas Knoll in diesem Deep Dive.
Das niederösterreichische Höllental bildet einen schroffen Taleinschnitt zwischen der Rax im Südwesten und dem Schneeberg im Nordosten, zwei mächtigen, aus mitteltriadischen Wettersteinkalken aufgebauten Plateaugebirgen am Ostrand der Nördlichen Kalkalpen mit beidseits steil zur Schwarza hin abfallenden Einhängen. Karbonatisches Festgestein, am Hangfuß und in den Tallagen auch karbonatisches Lockergestein in Form von Hangschutt oder fluviatilen Schottern, bildet damit das Ausgangsmaterial für die Bodenbildung. Der typische Boden dieser Standorte ist die sogenannte Rendzina. Rendzinen zeichnen sich durch einen humosen A-Horizont aus, der unmittelbar auf einem Untergrund aus Karbonatgestein aufliegt. Je nach Höhenlage, Feuchtigkeit, Temperatur etc. kann der Humus als Mull, als Moder oder als Tangelhumus vorliegen. Sowohl im A-Horizont selbst als auch in den noch nicht abgebauten Auflagehorizonten können ausgesprochen hohe Anteile an organischer Substanz vorliegen. Die Gründigkeit des Solums kann je nach Morphologie und Exposition kleinräumig von wenigen Zentimetern bis zu mehreren Dezimetern variieren.
Wichtige Bodenfunktionen der Quellschutzwälder im Höllental
Für den Schutz von Wasservorkommen sind insbesondere zwei Bodenfunktionen von Bedeutung, die Pufferfunktion und Abflussregulierung im Einzugsgebiet (vgl. hierzu u.a. ÖNORM L 1076 Bodenfunktionsbewertung). Vereinfacht ausgedrückt bildet die Pufferfunktion die Fähigkeit des Bodens zum Rückhalt bzw. zum Um- oder Abbau eingetragener Stoffe ab, während die Abflussregulierung die Fähigkeit des Bodens zur Retention von Niederschlagswässern ausdrückt. Die hohe biologische Aktivität und der hohe Kalkgehalt bewirken gerade in gut entwickelten Mull-Rendzinen eine durchaus hohe Leistungsfähigkeit als Puffer gegenüber Stoffeinträgen. Die Retentionsleistung gegenüber Niederschlagswässern ist dagegen schon aufgrund der tendenziell geringen Gründigkeit eher gering ausgeprägt.
Waldbrandfolgen für Waldböden
Waldbrände führen sowohl zu chemischen als auch zu physikalischen und biologischen Veränderungen im Boden. Die Auswirkungen hängen dabei stark von der Brandintensität, der Verfügbarkeit an brennbarem Material, der Dauer des Feuers sowie vom Bodentyp ab. Zusammenfassend können insbes. niedrigintensive Brände vorübergehend zu einer verbesserten Nährstoffverfügbarkeit und Bodenchemie beitragen, während hochintensive Waldbrände langfristig zu Nährstoff- und Humusverlusten, zu einem Zerfall der Bodenstruktur, zu erhöhten Erosionsraten und zu massiven Verlusten im Bodenleben in den biologischen Prozessen im Boden führen.
In bodenchemischer Hinsicht werden durch das Verbrennen der organischen Substanz sowohl des stehenden Holzes, als auch des Auflagehorizonts Kationen wie Kalzium, Magnesium und Kalium freigesetzt. In der Folge wird der pH-Wert des Bodens erhöht, was insbes. in sauren Böden zu einer temporären Verbesserung der Nährstoffverfügbarkeit führt. Andererseits führt die Verbrennung der Substanz zu Verlusten von Kohlenstoff und auch von Stickstoff. Langfristig sinken dadurch der Humusgehalt und die Bodenfruchtbarkeit. Hinzu treten Stoffverluste durch Auswaschung insbes. in den ersten Jahren nach dem Waldbrand, da in dieser Periode die Versickerung ihr Maximum aufweist, die Mineralisierung erhöht und die Nährstoffaufnahme durch Pflanzen vermindert ist.
Durch die Zerstörung organischer Bindungssubstanzen können Bodenaggregate zerfallen. Dies kann zu einer erhöhten Bodendichte und geringerer Porosität führen. Gleichzeitig können hydrophobe Substanzen aus verbranntem Pflanzenmaterial in den Boden verlagert werden und dort wasserabweisende Schichten bilden. Das kann zu verringerter Infiltration, verstärktem Oberflächenabfluss und erhöhter Erosion führen. Solche Effekte treten vor allem nach hochintensiven Bränden auf und können über lange Zeiträume bestehen bleiben. Sofern die organische Bodenschicht aufgrund intensiver Schwelbrände verloren geht, kann dies zu langfristigen Schäden und einer fehlenden Waldbedeckung für Jahrzehnte oder gar Jahrhunderte führen.
Biologisch gesehen beeinträchtigen hohe Temperaturen das Bodenleben erheblich: Feinwurzeln, Mikroorganismen, Pilzgeflecht und die im Boden enthaltene „Samenbank“ werden je nach Intensität mehr oder minder stark geschädigt, die mikrobielle Biomasse wird ebenfalls stark reduziert, und es kann zu einer Verschiebung von pilzdominierten zu bakteriendominierten Bodenmikrobengemeinschaften kommen. Diese Veränderungen können sich wiederum auf die Nährstoffkreisläufe, die Humusbildung und die Regeneration der Vegetation auswirken.
Für die im Jahr 2021 vom verheerenden Brand betroffenen Waldbestände im Raxgebiet muss das vorrangige Ziel in einer Verhinderung des Bodenabtrags der ohnehin überwiegend geringmächtig ausgebildeten Rendzinen liegen. Die Waldböden auf karbonatischen Steilhanglagen tragen hohe Wohlfahrtsfunktionen, der Schutz bedeutender Grundwasservorkommen ist daher vorrangig zu behandeln. Das primäre waldbauliche Ziel wird in der Gewährleistung einer raschen Bodenbedeckung und Wiederbewaldung der Brandfläche zu sehen sein. Dem Humusverlust kann in weiterer Folge insbesondere durch einen Aufbau humusförderlicher Bestände begegnet werden.
Quellen:
Agbeshie, A. A., Abugre, S., Atta-Darkwa, T., & Awuah, R. (2022). A review of the effects of forest fire on soil properties. Journal of Forest Research, 33, 1419–1441. https://doi.org/10.1007/s11676-022-01475-4
Schutzwald – Zentrum für Wald & Landschaft. (o. J.). Waldbrände in den Alpen: Weißbuch für politische Entscheidungsträger. https://www.schutzwald.at/dam/jcr%3A7bece7c6-abb1-4cbd-8a31-8ca7cc8a60c0/Publikation_Waldbr%C3%A4nde%20in%20den%20Alpen_Wei%C3%9Fbuch%20f%C3%BCr%20politische%20Entscheidungstr%C3%A4ger.pdf?utm
Riek, W., Rudolph, J., & Bergmann, J.-H. (2012, 02.01). Langfristige Wirkung von Waldbrand auf den Bodenzustand und waldbauliche Schlussfolgerungen. In Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde / Wald Wissen. Abgerufen von https://www.waldwissen.net/de/waldwirtschaft/schadensmanagement/waldbrand/waldbau-nach-waldbrand?utm
