Zech et al. - 2014 - Böden der Welt ein Bildatlas

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B · Boreale Zone (Taiga; kalt-gemäßigte Zone)
B
Boreale Zone (Taiga; kalt-gemäßigte Zone) · Lage, Klima, Vegetation
Lage
Die Boreale Zone umgibt die Erdkugel in Form eines
breiten Nadelwaldgürtels, der das größte geschlossene
Waldökosystem der Erde ist. Sie kommt
ausschließlich auf der Nordhalbkugel vor. Im Norden
grenzt sie an die arktische Tundra (subpolare
Waldtundra), im Süden an sommergrüne Laubwälder
oder Steppen der Mittelbreiten. An den Ostseiten
der Kontinente reicht sie bis 50° N, an den wärmeren
ozeanischen Westseiten hingegen nur bis ca. 60° N.
Zur Borealen Zone gehören große Teile Alaskas,
Kanadas, Skandinaviens und Russlands sowie der
größte Teil von Island. Kleinere, isolierte Vorkommen
mit vergleichbarer Vegetation („Gebirgstaiga“)
findet man in der borealen Stufe der Hochgebirge
wie z. B. in den Rocky Mountains, den Alpen, den
Karpaten, im Kaukasus und in den südsibirischen
Gebirgen (Tian Shan, Altai, Sayan).
Klima
Die Boreale Zone hat ein ausgeprägtes Jahreszeitenklima
und ist zweigeteilt in einen kontinentalen Klimatyp
(im Innern der Kontinente und – abgeschwächt
– an ihren Ostseiten) und einen ozeanischen an den
Westseiten. Zudem steigt die Jahrestemperatur von
N nach S kontinuierlich an, und die Zahl der Monate
> 10 °C nimmt von 1 Monat am Nordrand auf
4 Monate am Südrand zu, ebenso steigt das Julimittel
von 10 °C auf ca. 18 °C. Das Klima gehört zum kaltgemäßigten
Typ (Df; Köppen und Geiger 1954).
Das kontinentale Teilgebiet weist große Unterschiede
zwischen den Winter- und Sommertemperaturen
auf, die im östlichen Sibirien von –70 °C
bis +35 °C reichen können. Die Jahresmitteltemperaturen
liegen in den hochkontinentalen Gebieten
unter –5 °C, die mittleren Jahresniederschläge variieren
zwischen ca. 150 und 300 mm und definieren
ein insgesamt subhumides Regime. Die Winter
sind schneearm (< 1 m Schneehöhe). Permafrost
ist verbreitet und wird z. B. im Becken von
Jakutsk bis zu 400 m mächtig.
Der ozeanische Bereich hat einen eher ausgeglichenen
Jahrestemperaturgang mit milderen Wintern
und weniger heißen Sommern (–50 bis +30 °C).
Die T m liegt hier häufig um 0 °C. Die Jahresniederschläge
erreichen mit > 300 mm deutlich höhere
Werte (humides Regime). Die Schneehöhen liegen
vielfach über 1 m, und die Schneedeckendauer beläuft
sich auf ca. 180–220 d a –1 . Permafrost ist, wenn
überhaupt, nur sporadisch vorhanden.
Vegetation
Die Vegetation der Borealen Zone besteht überwiegend
aus Nadelwäldern niedriger Artenzahl. Diese bilden an
ihrem Südrand (sub- oder hemiboreale Zone) aufgrund
der längeren und wärmeren Sommer (> 4 Monate mit
T m > 10 °C) Mischwälder mit sommergrünen Bäumen.
Physiognomisch unterscheidet man zwei Formen: In der
Dunklen Taiga dominieren immergrüne Nadelbäume
wie verschiedene Fichtenarten (z. B. Picea obovata in
Sibirien), Kiefern (z. B. Pinus sibirica), Tannen (z. B.
Abies sibirica). Hinzu kommen sommergrüne Pionierbäume,
vor allem Erlen, Birken und Pappeln, die nach
den häufigen Waldbänden (s. u.) die erste Baumgeneration
aufbauen. Die Bodenvegetation besteht aus
Zwergsträuchern wie Heidel- und Preiselbeere (Vaccinium-Arten),
Moosen und Flechten. Lärchen (Larix
gmelinii und L. sibirica) sind die dominierenden
Baumarten der Hellen Taiga (Lärchentaiga). Ihr Vorkommen
ist auf das kontinentale Sibirien östlich des
Jenissej beschränkt. Die beiden Lärchenarten sind mit
ihrer dicken Borke und dem Laubabwurf im Winter
perfekt an kontinuierlichen Permafrost und an tiefe
Wintertemperaturen angepasst. An der pazifischen
Küste herrschen Zwergkiefern (Pinus pumila) vor. Die
Vegetationszeit variiert zwischen 3 Monaten (Norden)
und ca. 6 Monaten (Süden); sie dauert in den ozeanisch
geprägten Gebieten länger als in den kontinentalen.
Waldbrände
Ein Charakteristikum der borealen Wälder sind die episodisch
auftretenden Waldbrände, die durch Blitzschlag
(Wildfeuer), aber auch vom Menschen verursacht werden.
Sie sind ein bedeutender ökologisch-pedologischer
Faktor, da sie die Mineralisierung der schwer abbaubaren
Rohhumuslagen fördern und dadurch die
Naturverjüngung begünstigen. Durch häufige Brände
entsteht sog. black carbon, von Feuer beeinflusste organische
Substanz, die in der Borealen Zone bis zu 40 %
der organischen Bodensubstanz ausmachen kann
(Preston und Schmidt 2006). In der Waldtundra Sibiriens
fanden Guggenberger et al. (2008) jedoch nur bis
zu ~5 %. Während der Schneeschmelze werden beachtliche
Mengen ausgetragen, was die hohen Gehalte
an black carbon in den Sedimenten des Arktischen
Ozeans erklärt. Da black carbon aromatische Ringstrukturen
aufweist, gehört er zum relativ stabilen C-Pool
der Pedosphäre. Waldbrände wirken sich auch auf den
Nährstoffkreislauf borealer Ökosysteme aus. So werden
wichtige Pflanzennährstoffe aus der organischen
Substanz freigesetzt, was die Waldregeneration durch
nährstoffbedürftige sommergrüne Pionierbäume begünstigt.
Ein Teil des Bodenstickstoffs entweicht jedoch
als gasförmiges Stickstoffoxid in die Atmosphäre
und geht dem Ökosystem verloren. Dieser Verlust
wird aber leicht durch Luftstickstoff-bindende Mikroorganismen
aufgefangen, die symbiontisch in den Wurzeln
der Erlen leben. Waldfeuer „öffnen“ also den N-
Kreislauf. Dass sie auch die Baumartenverteilung in
borealen Nadelwäldern beeinflusst haben und noch
beeinflussen, zeigt ein Beispiel aus Kanada: So brannten
Bestände von Abies balsamea besonders häufig vor
9 000 bis 5 000 Jahren, was zu einem Rückgang dieser
Bestände führte, während sich Picea mariana ausdehnen
konnte (de Lafontaine und Payette 2011).
W. Zech et al., Böden der Welt, DOI 10.1007/978-3-642-36575-1_2,
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