Globale Entwaldung und der biotische Oberflächenschwund
Die Entwaldung des Planeten schreitet rapide voran. Dabei sind es vier Hauptfaktoren, die das Ausmaß bestimmen:
A. Die Brandrodung durch den Menschen zur Gewinnung von Agrar- und Weideland.
B. Extremwetterbedingungen, die zum Sterben der Bäume, z.B. aufgrund fehlenden Wassers, führen.
C. Befall durch schadhafte Pilze (z.B. dem Schleimpilz Phytophora) und Insekten (z.B. dem Borkenkäfer)
D. Natürliche Waldbrände, wie sie derzeit überall auf der Erde im Sommerhalbjahr auftreten.
Das Zusammenspiel der großen Blattoberfläche von Wäldern als Reaktion auf die Globalstrahlung spielt hier die entscheidende Rolle. Wir verlieren beim Verlust eines Hektars Wald nicht nur dieses Areal, sondern ein Vielfaches an strahlungsmindernder und schützender Blattoberfläche.
Der Schutz der Erdoberfläche durch den Wald
Die Sonneneinstrahlung ist die maßgebliche Energie, die alles Leben auf der Erde ermöglicht.
Durch die Photosysthese der Pflanzen wird die Nahrung geschaffen, die sämtliches tierische Leben ermöglicht.
Die Sonne schafft durch das Aufheizen der Atmosphäre auch ein erträgliches Klima für die Lebenwesen in der Biosphäre.
Wenn die Sonneneinstrahlung aber zu lang und zu intensiv erfolgt, kann dies aber verheerende Folgen haben und den Tod des Bodens und der Vegetation hervorrufen. Entsprechend der geografischen Lage auf der Erdkugel ist die konstante Sonneneinstrahlung unterschiedlich und nimmt von den Polen zum Äquator zu. Die Pflanzen haben sich entsprechend den Strahlungsbedingungen angepasst.
Während in Deutschland die Strahlung zwischen 900 und 1200 kW/h pro m2 und Jahr liegt, ist sie in Spanien mit etwa 2000 kW/h pro m2 schon rund 100% höher. In der Sahara nähe des Äquators beträgt sie rund 2500 kw/h pro m2 und Jahr und ist damit 150% stärker als in Deutschland. http://Globalstrahlung bei Wikipedia
Am Äquator ergeben sich für die Pflanzen eines Waldes starke Strahlungsintensitäten, an die sie angepasst sein müssen und die verarbeitet werden müssen und extremere Klimate, die die Pflanzen aushalten müssen. Die Überlebensstrategien sind weit aus anders als etwa boreale Wälder an den Polarkreisen.
Es wird oft berichtet, daß tropische Regenwälder den Großteil des Lichtes absorbieren und nur wenig Licht den Boden erreicht.
Das ist natürlich nicht immer der Fall, aber durch ihren stockwerkartigen Aufbau haben sie aber pro Quadratmeter Standfläche eine zwischen 6 bis 16 fach größere Blattoberfläche. – Blattflächenindex (BFI) von 6 bis 16.
Eine Ackerfläche hat vergleichsweise einen geringen BFI von weniger als 1 und Grasland unter 3.
Mit dieser großen Blattoberfläche gelingt es, die einfallende Strahlenintensität pro Oberfläche zu mindern, indem sie reflektiert und zerstreut wird. Der Teil der Strahlung, der das Blatt durchdringen kann, wird durch die nächste Blattoberfläche weiter abgeschwächt.
Das Phänomen ist etwa vergleichbar mit der Schalldämpfung in Tonstudios, die aufwändige, genoppte Oberflächenstrukturen aufweisen, um eine Reflektion des Schalls zu mindern. Mit der großen Blattoberfläche wird die schädliche Strahlungsenergie auf ein erträgliches Minimum reduziert.
Durch die Transpiration der Blätter wird nicht nur diese Energie abgefangen sondern auch ein optimales Mikroklima im Wald für die Photosysthese geschaffen …. die Energie wird absorbiert.
Die Strahlung in der Nähe des Äquators auf einen Quadratmeter von Wald bewachsenen Boden würde im Jahr 2500 kW/h m2 betragen. Bei einem Blattflächenindex von 9 würde sich die Energie durchschnittlich auf 277,8 kW/h pro m2 Blattfäche reduzieren (2500/9 kW/h)
Eine Energie, mit der die Pflanzen besser umgehen können, zumal die Sonne im Regenwald nicht bis auf den Boden durchdringt und sich dieser so nicht erhitzt, so dass der Wasserkreislauf erhalten bleibt.
Beim Roden des Waldes und der Umwandlung in Grasland dreht der Mensch dieses günstige Verhältnis der geringen Energie pro Blattoberfläche um, da er die Blattoberfläche vernichtet.
Die entstandene Reduzierung der Blattoberfläche zu einem BFI von 2 bedeutet dann, dass die Vegetation und der Boden nicht mehr mit 277,8 kW/h, sondern mit einer Energie von 1250 kW m2 (2500 kW/2) umgehen muss.
Das ist eine Steigerung der Energieeinstrahlung von über 400% auf die Pflanzenoberfläche. Damit einhergehend ist die Rückstrahlung an Wärmeenergie vom Boden in die Atmosphäre entsprechend auch stärker. Die Möglichkeit der Absorbtion geht verloren.
Der Verlust an globaler, sonnenexponierter Blattoberfläche
Die Landoberfläche der Erde beträgt 149,4 Mio. km2, das sind 29,3% der Erdoberfläche. Die Meerersoberfläche hat demnach mit 361,2 Mio. km2 (etwa 71% der Erdoberfläche).
R.H. Waring und S.W. Running (Forest Ecosystems: Analysis at Multiple Scales, Academic Press, 2007) haben festgestellt, daß die Waldoberfläche vor der menschlichen Zivilisation etwa bei 60 Mio km2 lag.
Nach einer Untersuchung zum Waldstatus der FAO von 2018 belief sich die restliche Waldfläche weniger als 40 Mio. km2. (The State of the World’s Forests 2018. Forest Pathways to Sustainable Development, Food and Agriculture Organization of the United Nations Rome (2018)).
Das bedeutet einen Verlust von über 30% Waldfläche durch den Menschen, der derzeit auch noch drastisch zunimmt.
Eine theoretische Betrachtung von mir:
Würde man die von der Sonne bestrahlte Landfläche der Erde und seiner Wälder unter Einbezug des Blattflächenindex (hier 9) kalkulieren, würde sich die folgende Oberflächenkalkulation ergeben:
| Sonnenexponierte Oberfläche (in km2) | Blattobefläche vor Zivilsation | Blattoberfläche heute | Differenz |
|---|---|---|---|
| Landfläche unbewaldet (BIattflächenindex 2) | 178,8 Mio. km2 (89,4 *2) | 200,8 Mio km2 (100,4 *2) | + 22 Mio km2 ca. +12,3 % |
| Landfläche bewaldet (Blattflächenindex 9) | 540 Mio. km2 (60,0 * 9) | 360 Mio. km2 (40,0 * 9) | – 180 Mio km2 ca. -33,3 % |
| Gesamtoberfläche | 718,8 Mio km2 | 560,8 Mio. km2 | – 158 Mio km2 – 22,1 % |
FAZIT: Wir hätten nach dieser theoretischen Betrachtung die Erde um eine 158 Mio km2 große sonnenaktive, CO2 bindende und O2 produzierende Blattoberfläche beraubt, das wäre mehr als die gesamte Erdoberfläche von 149,4 km2