Wo sind die Felsen im unteren Amazonas?

Regenwälder haben eine sehr dichte Vegetation. Frühe europäische Siedler in den Tropen waren überzeugt (und wurden darin sogar von den Wissenschaftlern ihrer Zeit bestätigt), dass die Üppigkeit des "Dschungels" durch die reichen Böden verursacht wurde, und daher rodeten sie weite Strecken des Waldes, um Ackerland zu gewinnen. Das gerodete Land brachte ein kräftiges Wachstum in der Landwirtschaft hervor, aber nur ein bis vier Jahre lang. Danach ging das Wachstum der Pflanzen auf mysteriöse Weise zurück, bis reichliche Mengen an Kunstdünger erforderlich waren, um überhaupt ein Wachstum zu erzielen. Die Siedler fragen sich, warum ihre Pflanzen verwelkten und wie ein so karger Boden das prachtvolle Wachstum des tropischen Regenwaldes hervorbringen konnte. Die Antwort liegt in dem rasanten Nahrungskreislauf des Regenwaldes.

NAHRUNGSZYKLUS

Die Siedler der Kolonialzeit verstanden nicht, dass sie es mit einem Ökosystem zu tun hatten, das völlig verschieden von den Wäldern des gemäßigten Klimas war, wo der Boden die meisten Nährstoffe beinhaltet. Im Regenwald sind der größte Teil des Kohlenstoffes und der Grundnahrungsstoffe in der lebenden Vegetation, totem Holz und verfaulenden Blättern gebunden. Wenn sich organisches Material zersetzt, wird es so schnell abgebaut, dass nur wenige Nährstoffe den Boden erreichen,der fast steril bleibt.


Wenn Pflanzen absterben, werden die Nährstoffe extrem schnell abgebaut und sofort in das System zurück geführt, wo sie durch lebende Pflanzen aufgenommen werden. Die Aufnahme von Nährstoffen durch die Wurzeln von Pflanzen wird durch eine einmalige Beziehung zwischen den Wurzeln und Pilzen, den Mycorrhizae, erleichtert. Die Mycorrhizae verbinden sich mit den Wurzel der Pflanzen und sind darauf spezialisiert, die Nahrungsaufnahme aus dem Boden zu verbessern. Dafür liefert die Pflanze dem Pilz Zucker und gewährt ihm Schutz zwischen den Wurzeln. Studien zeigten auch, dass Mycorrhizae den Baum widerstandsfähiger gegen Trockenheit und Krankheit machen.

DAS WURZELSYSTEM DES BAUMES

Dung-Mimikry Die Attraktivität von Dung für kleine Regenwald-Insekten führte zur Entwicklung von Dung-Mimikry, sowohl unter Räubern, als auch unter Beutetieren. Diese Tiere, im Allgemeinen Insekten und Spinnen, sitzen stundenlang bewegungslos da und versuchen, wie Dung auszuehen, um zu vermeiden, entdeckt zu werden.

Baumwurzeln Brasilien 1999

Die Bäume des tropischen Regenwaldes sind sehr gut an ihre Umwelt angepasst und haben das Problem des kargen Böden gemeistert. Da die ersten 15-20 cm des Bodens aus verfaulenden Blättern, Holz und anderen organischen Materialien bestehen, sind sie die ergiebigste Nahrungsquelle am Boden. Um diese Ressource anzuzapfen, haben Laubbäume flache Wurzeln, während die Wurzeln der meisten Bäume in gemäßigten Zonen mehr als 1.5 m in die Tiefe reichen. Viele tropische Arten haben sogar Wurzeln, die eine Art Matte formen, um Nährstoffe besser aufnehmen zu können. Diese feinen Wurzeln bilden ein Netzwerk, das, zusammen mit den Mycorrhizae-Pilzen, Nährstoffe rasch aufnimmt.

Die flachen Wurzeln und großen Höhen verursachen eine extreme Instabilität der Regenwaldbäume, besonders bei nassen Böden und starkem Wind in den oberen Laubschichten, wie sie tropische Stürme mit sich bringen. Um das auszugleichen habe viele Baumarten weit verzweigte Wurzelsysteme, die sich manchmal bis zu 100 m erstecken. Andere Bäume, vor allem groß gewachsene Arten, haben Brettwurzeln entwickelt—lange, dünne Auswüchse des Stammes, die ungefähr 6 m über dem Boden beginnen. von diesen Srukturen glaubt man, dass sie auch die Wasseraufnahme und-speicerung unterstützen, die Oberfläche für den Sauerstoffaustausch vergrößern und herab fallendes Laub als zusätzliche Nahrungsquelle sammeln. Einige Bäume, besonders Palmen, haben Stelzwurzeln als Stütze.

So zerstörten die Siedler, als sie den Regenwald abholzten und die Vegetation niederbrannten, das empfindliche System des Regenwaldes, das ein kräftiges Wachstum auf so kargem Boden ermöglichte. Das Verbrennen von totem Holz und Pflanzen lieferte dem Boden genug Nährstoffe, um ein Wachstum von Nutzpflanzen für mehrere Jahre zu ermöglichen,aber ohne die Mycorrhizae und andere Bodenorganismen zur Bindung der Nährstoffe waren die Böden durch die harte tropische Sonne rasch ausgelaugt oder wurden durch starke Regenfälle hinweg gespült. Lebenswichtige Mineralien wurden nicht durch neues, absterbendes Material ersetzt, denn es gab keinen Wald mehr darüber, von dem Blätter und Holz herab fallen konnten. Innerhalb weniger Jahre wird die Erde nährstoffarm und kann keine produktiven Erträge konventioneller Nutzpflanzen mehrliefern. Im Grunde zerstörten die Siedler mehrere Bindeglieder in dem halb geschlossenen Nahrungssystem des Regenwaldes, mussten den Ort aufgeben und sich eine neue Stelle im Wald suchen. Das scheint auf den ersten Blick der "Brandrodungs" -Technik der indigenen Bevölkerung ähnlich zu sein, aber der Unterschied liegt in der Größe und Form der abgeholzten Stellen. Durch das Schlägern der Gebiete verursachten die siedler eine große Unterbrechung im Nahrungskreislauf des Regenwaldes, der Generationen braucht, um sich zu erholen. In den kleineren Gebieten, die von den traditionellen Waldbewohnern abgeholzt wurden, kann sich der Wald rasch regenerieren, sobald der Ackerbau aufgegeben wird, besonders wenn rund um das Gebiet der Regenwald stehen bleibt. Innerhalb von 20 Jahren kann ein relativ gut entwickelter sekundärer Regenwald ein solches Ackerland zurück erobern.

Nicht alle Böden des Regenwaldes sind so karg; einige Regenwälder wachsen auf nährstoffreichen Talauen und vulkanischen Böden. Einige der besten Böden finden sich an Steilhängen, weil bei der Erosion der erschöpften tropischen Böden Mineralstoffe frei gesetzt werden. So reiche Böden finden sich in den Talauen des Amazonasbeckens, in den Gebirgsausläufern der Anden und vulkanischen Gebieten Südostasiens (Java), Afriksa, Zentralamerikas und der Karibik. Dennoch können diese Böden ohne richtige Bewirtschaftung durch heftige Regenfälle und Sonneneinstrahlung rasch ausgelaugt werden. Ein Hektar tropischer Regenwald verliert zum Beispiel kaum mehr als 1 Tonne Boden jährlich. Dennoch steigt die Erosion drastisch an, wenn der Wald abgeholzt und verschiedene Nutzpflanzen angebaut werden. Wenn der Wald durch dichte Vegetation wie Kaffeepflanzungen ersetzt wird, verliert ein Hektar zwischen 20 und 160 Tonnen, wohingegen die Stelle mehr als 1,000 Tonnen jährlich verliert, wenn Feldpflanzen angebaut werden.

NEUBEWUCHS NACH DER SCHLÄGERUNG

BAUMWURZELSYSTEME Brettwurzeln und Lianengewirr Brettwurzeln eines Regenwaldbaumes, der das Blätterdach bildet Die Wurzeln eines Regenwaldbaumes sind in der Erde verankert und verhindern Erosion im Dschungel von Malaysia Wurzeln eines Regenwaldbaumes Wurzeln eines Regenwaldbaumes Wurzeln eines Regenwaldbaumes Wurzeln eines Regenwaldbaumes

Als die Europäer den Regenwald für den Ackerbau abholzten, dachten sie vielleicht, er würde relativ schnell nachwachsen, wie die Wälder der gemäßigten Zone in Europa und Nordamerika. Aber der Regenwald kehrt nicht so leicht auf Land mit Monokulturen zurück, auf dem jahrelang kein Regenwald wuchs und dessen Böden stark abgebaut haben. Tropische Böden werden durch extreme Auslaugung der Nährstoffe, durch starke Regenfälle und intensive Sonneneinstrahlung rasch unfruchtbar. Zusätzlich ist die Bestäubung, Verteilung und Entwicklung der Samen vieler tropischer Hartholzbäume von bestimmten Tierarten abhängig. Die Samen vieler Pflanzenarten im tropischen Regenwald sind groß (sie keimen im Schatten des Laubdaches und müssen genügend Nahrungsreserven haben, um in den diffusen Lichtverhältnissen des Waldbodens zu wachsen) und brauchen Tiere, die sie verteilen (Wind oder andere mechanische Mittel sind oft für die Verteilung so großer Samen unzureichend). Der Verlust dieser verteilenden Arten beim Abholzen des Regenwaldes bedeutet, dass die Samen der Bäume wahrscheinlich nicht in abgeholzte Gebiete transportiert werden. Daher wird diese wichtige Baumart nicht wieder zurückkehren.

Die Samen und Keimlinge von Baumarten, die nicht auf die Verteilung und Bestäubung durch Tiere beschränkt sind, haben sich oft speziell an die Licht- und Klimaverhältnisse des schattigen Urwaldbodens angepasst. Diese Samen keimen nicht unter den heißen, trockenen Bedingungen von abgeholzten Lichtungen und jene, die austreiben, halten der Sonne und dem karen Boden nicht stand. Die Pflanzen des tropischen Regenwaldes sind an die Stabilität des Regenwaldes gewöhnt, wo sie robust sind. Wenn sie und ihre Samen durch die Abholzng gänzlich anderen Bedingungen ausgesetzt werden, gedeihen sie nicht gut. Ihre Samen haben keine oder nur wenig Fähigkeit zu ruhen, da sie es unter den normalen Bedingungen des Waldes nicht müssen.

Die trockene Luft des Kahlschlags dörrt auch die Blätter aus und die Mycorrhizae sterben. Das Ausrotten der symbiotischen Mycorrhizae verringert die Fähigkeit von Bäumen, Nährstoffe aus der Erde aufzunehmen. Diese Pilze sind extrem schwer zu ersetzen, da jede Baumart ihre eigene sybiotische Mycorrhizae-Art hat. Die Regeneration verkümmert auch durch durch das übermäßige Wachstum harter Grassorten und Büsche nach der Abholzung des Waldes.

Die Situation ist anders, wenn rund um eine Lichtung Regenwald stehen gelassen wird und die Böden nicht ausgebeutet wurden. Unter diesen Bedingungen kann der Wald die kahle Fläche rasch zurück erobern und schnell wachsende, krautige Pionierpflanzen wie Dschungelgräser, Bananen (Helikonien), Ingwergewächse und Kletterpflanzen breiten sich auf dem Kahlschlag aus. Pionier-Baumarten—die solche Bedingungen von hellem Sonnenlicht und geringerer Feuchtigkeit für ihr Wachstum brauchen—wie der Ameisenbaum (Neotropis) und der Macaranga (Asien) schließen Waldlücken rasch. Nach mehreren Jahren wird die kleine Zahl der Pionierpflanzen zu denen auch der Kapokbaum und der Ameisenbaum gehören, schrittweise durch durch verschiedene, für ältere Regenwälder charakteristische Arten ersetzt. Die wichtigen Mycorrhizae-Pilze können sich vom umliegenden Wald aus wieder ansiedeln und die Aufnahme von Nährstoffen erleichtern. Nach 20 Jahren gedeiht auf dem ehemals abgeholzten Land wieder eine üppige Vegetation, obwohl, dieser Wald nur ein Schatten des ursprünglichen Primärwalds ist. Der neue Sekundärwald hat eine viel geringere Artenvielfalt, das Blätterdach ist weniger dicht, es gibt weniger Tiere und eine dichtere Bodenvegetation. Es ist nicht bekannt, wie lange es dauert, bis der Sekundärwald wieder die Komlexität des Primärwaldes erreicht, aber die Schätzungen gehen von Hunderten bis zu Tausenden Jahren.


Überlicksfragen:

• Warum versagt die traditionelle Landwirtschaft im Regenwald oft?
• Wie werden die Nährstoffe in der Umwelt des Regenwaldes recycelt?
• Wie unterscheiden sich die Böden des tropischen Regenwaldes von den Böden der Wälder in der gemäßtigten Zone?