Natur

29. 10. 2017 :

Die Störung und das Leben …

Wenn wie heute an diesem Sturmtag ein alter Baum geworfen und im Laufe kurzer Zeit vielfältiges neues Leben erkennbar wird, nennen wir es im forstlichen Fachgebrauch trotzdem eine Störung. Handelt es sich um viele Bäume, nennen wir es eine Kalamität oder Windwurfkatastrophe.

Wenn durch den Einsatz von Großmaschinen 25% der Waldböden strukturell zerstört und permanent intensive Eingriffe in junge Waldentwicklungsphasen erfolgen, nennen wir es Bestandespflege.

Das sagt etwas über unser Paradigma aus.

Begriffe wie Störung, Ordnung oder Unordnung in lebendigen Systemen bekommen überhaupt erst einen Sinn in Bezug auf etwas anderes. Aber auf was? Fällt uns das spontan ein? Wohl nicht.

Wir haben das, worüber wir so geläufig reden, fast niemals zuende gedacht. An diesem unvollendeten Wirkungsbild krankt nicht nur die Forstwissenschaft, sondern in dessen Folge auch die Behandlung unserer Wälder – zu welchem Zweck auch immer – in der sogenannten forstlichen Praxis.

Biologen und Chemiker wissen inzwischen sehr viel über die vielen komplizierten Prozesse des Lebens. Die Forstwissenschaft ist im Begriff, sich diesen Feldern vorsichtig zu öffnen. Aber wissen Biologie und Chemie deshalb, was Leben ist?
Müsste man vielleicht das Wissen der Physik hinzufügen, die doch aber „die Wissenschaft von der unbelebten Materie“ ist? Und außerdem so unendlich kompliziert, wie wir meinen?

Abwegig ist das keinesfalls, sondern möglicherweise der Schlüssel aus einer gedanklichen Sackgasse. Über Jahrtausende hinweg stand die Frage nach dem Leben nämlich im Zentrum der Physik.

Fast alle Modelle vom Leben befassen sich mit dem Lebewesen selbst, mit seiner Komplexität – was auch immer das sein mag -, seinem Stoffwechsel, seiner Reproduktionsfähigkeit. Sie beschreiben die Eigenschaften des Lebewesens, nicht die der Welt. Sie stellen das Lebewesen der Welt gegenüber, so wie der Mensch sich seiner Umwelt gegenüberstellt und sich nicht als Teil seiner Mitwelt versteht.

Und so kann es dazu kommen, dass Zoologen und Artenschützer die Entwicklung zu mehr naturnahen Wäldern beklagen, weil in den wassergefüllten Forwarder-Fahrspuren der Rückegassen von Altersklassenwäldern keine Geburtshelferkröten mehr leben können.

Der Physiker Hans Graßmann stellt deshalb die Frage, wie es denn wäre, wenn man versuchte, das Leben nicht allein mit den Eigenschaften des Lebewesens zu erklären, sondern seinen Bezug zur, seine Wirkung auf die Umwelt zu berücksichtigen.

Leben ist ein autonomer Kreisprozess, in dem etwas sehr kompliziertes geschieht, am Ende trotzdem wieder alles so wie am Anfang ist, so dass der gleiche Vorgang genauso wieder aufs Neue geschieht.

Graßmann: “ Das Leben selbst ist, solange die Sonnenstrahlung anhält, unzerstörbar. Das Leben kennt den Tod nicht. Der individuelle Tod ist ein sehr trickreicher Kunstgriff der Evolution, welcher hilft, die Entwicklung höherer Lebewesen zu beschleunigen; sehr einfache Lebewesen kennen den individuellen alterbedingten Tod nicht.“

Die unberechenbare Kraft, die das Leben vorantreibt, ist gar keine Kraft, sie ist etwas, das den Kreisprozess am Laufen hält. Es ist die durch den Kreisprozess ständig bewirkte Erhöhung der Entropie des Universums.

Graßmann: „Eine große Zahl ist größer als eine kleine, das ist alles.“

Das Entscheidende am Kreisprozess ist nicht, wie er genau abläuft, sondern wie er auf seine Umgebung wirkt, wie er mit ihr wechselwirkt. Er ordnet seine Umgebung, führt Zustände hoher Entropie über in solche niedriger Entropie; dabei strahlt er Wärme ab und erhöht die Entropie des Universums.

Ein Lebewesen ordnet die Moleküle (und gegebenenfalls Photonen) seiner Umgebung, es stoffwechselt und strahlt dabei Energie ab.

Graßmann kommt zu der Feststellung: „Das Leben lebt nicht deshalb, weil es so kompliziert ist, sondern es ist kompliziert, weil es lebt. Genauer, weil es autonom ist. … Und das ist der Grund, warum die lebenden Organismen so kompliziert sind, es ist eine Folge ihrer Autonomie.“

Die Ordnung, die das Leben in seiner Umgebung schafft, ist das Kennzeichen des Lebens.

Wenn ich nun vor dieser „Störung“ im Wald stehe und sehe, dass sieben Baumarten auf kleinstem Raum keimen, frage ich nicht mehr, wer sich durchsetzt und „das Ringen“ um Strahlungsenergie gewinnt, sondern wie genial und unfassbar das Schaffen von Ordnung durch jedes Lebewesen ist; ja womöglich jeder einzelnen von Billionen Zellen eines Lebewesens, eine Ordnung, die lediglich dadurch entsteht, dass eine größere Zahl größer ist als eine kleinere, aber die Variationen in der Bibliothek jeder lebenden Zelle die Zahl aller Teilchen unseres Universums übersteigt.

Wenn das elementar Einfache und das unfassbar Viele zu einer Ahnung führen, können wir auf das Scheinwissen so manches „Wissenden“ durchaus verzichten.
Eine Störstelle im Wald kann dann ein Ort der Erkenntnis sein.

Karl-Friedrich Weber

Graßmann, Hans. Das Denken und seine Zukunft,Rowohld Taschenbuch Verlag 2002.
Zehntes Bozener Treffen der Europäischen Akademie.


01. 06. 2017:

Beeinflusst die Komplexität der Interaktionen zwischen den Arten die Funktionen eines Ökosystems? Wie hängen Ökosystemfunktionen von den Beziehungen zwischen oberirdischen und unterirdischen Lebewesen und Prozessen ab? Welche Auswirkungen hat der globale Wandel auf Biodiversität, Interaktionsnetzwerke und Ökosystemfunktionen?

Und: Was wissen wir überhaupt? Und was sind aus unterschiedlichsten Ursachen und Nützlichkeitserwägungen einfach nur unabgesicherte Thesen und Behauptungen?

Solange unsere Erkenntnisse über die Komplexität des Lebendigen, der Stoff- und Energieflüsse in Ökosystemen so lückenhaft sind, muss das Vermeidungs- und Vorsorgeprinzip Vorrang vor allen anderen Strategien haben.

Das bedeutet auch den Vorrang des Unterlassens vor dem Gestalten und Steuern von etwas, das wir nur unzureichend verstehen, und dass sich nur allzuoft im Spektrum von Glaubensfragen bewegt. Das gilt für das Forstwesen wie auch des Naturschutzes gleichermaßen.

28. 04. 2017:

Die Sonne sendet geordnete hochenergetische Strahlen in Form von quantisieren Lichtphotonen in das Waldökosystem. Dort erhöht sie in unfassbar komplexer Weise die Ordnung. Dieser negentropische Vorgang wirkt der Entropie entgegen, also dem Maß an nicht mehr nutzbarem Wärme“abfall“.

Jeder unnatürliche Eingriff stört diesen Prozess und führt zu erhöhtem Wärmeabfall. Weil wir als Menschen die natürlichen Ressourcen nutzen müssen, gilt grundsätzlich das Minimierungsprinzip des Eingriffs in das System. Wenn wir diesen naturgesetzlichen Rahmen nicht nur erkannt, sondern auch verinnerlicht haben, verändert sich als Ergebnis dieses Lernprozesses unsere Sichtweise auch auf die Ressource Wald. Die Nutz- und Schutzdiskussion als scheinbar gegensätzlichem Anspruch liegt dann in ihrer eigentlichen Absurdität offen. Erst wenn wir das zutiefst erfahren haben, werden sich auch Verhaltensweisen ändern, die uns heute noch als unabänderlich erscheinen.

Text und Foto: Karl-Friedrich Weber

28-4-2017 Sonne-Wald

[Ich bin] für die Minimierung aller unvermeidbarer Eingriffe als Grundprinzip und nicht für die Maximierung des Angebots, um einen nicht notwendigen durch Werbung erzeugten Bedarfs zu befriedigen und die Rentabilität zu erhöhen.


 A

ARTENVIELFALT

27. 09. 2015 : Wer aus der Zunahme einiger Schwarzstorchbruten oder Wildkatzenvorkommen gleich die sichere Erkenntnis einer zunehmenden Artenvielfalt gewinnt, sollte nachdenklich werden …

Die Komplexität lebendiger Systeme erlaubt uns derartige Glaubenssätze oder Zweckbehauptungen nicht.

Hier ein gutes Beispiel über Veränderungen, von denen wir erst etwas erfahren, wenn wir genauer hinschauen – diese Erfahrung ändert aber nichts an der notwendigen Einsicht, dass wir aus reduktionistischen Betrachtungen heraus nur unvollständige Schlüsse auf den gesamten Prozess ziehen können. Wir sollten sie aber als Indizien nutzen. (Kommentar zu folgendem Link zu einem Artikel über sich verkürzende Hummel-Zungen)

http://www.deutschlandfunk.de/klimawandel-die-hummel-zungen-schrumpfen.676.de.html?dram%3Aarticle_id=332138

Auch positive Entwicklungen für einzelne Arten haben ihre Ursachen, negative Entwicklungen haben wahrscheinlich stets mehrere Ursachen, von denen niemals alle bekannt sein dürften. An der positiven Entwicklung einer Vogelart, mit bewirkt durch konsequenten Schutz ihrer Niststätten, lässt sich das Engagement von einzelnen Personen festmachen, darunter vor allem auch Forstleute, was spezielle den Schwarzstorch betrifft. Daraus den Schluss zu ziehen, die Biodiversität habe sich in zwanzig Jahren nachweislich erhöht, ist jedoch schlicht unzulässig, weil weder die Ausgangssituation, noch die aktuelle Situation auch nur annähernd bekannt sind. Wer das behauptet, stellt seine fachliche Reputation öffentlich in Frage. Das sollte nicht sein.


 


F

Naturwissenschaftliche FORSCHUNG

03. 03. 2017 :

Gedanken anlässlich einer Petition und eines Forschungsvorhabens zum Thema Phosphorverfügbarkeit in Wäldern

„Schwergewichte der Forschung“ – ein Programm, das verdeutlicht: Wir wissen zu wenig, und deshalb müssen wir forschen. Zum Beispiel über die ungeklärten Fragen „mikrobieller Interaktion und Phosphormobilisation in Waldböden: Effekte von Kohlenstoff-, Stickstoff- und Phosphorverfügbarkeit“.

Wie denn das?

Die sogenannte „Ammer-Petition“, gerichtet gegen den Buchautor Peter Wohlleben vom Februar 2017, hatte zu Kommentaren aufgerufen. In der Web-Adresse hieß es „auch-im-wald-fakten-statt-maerchen-wissenschaft-statt-wohlleben.“

Der Kommentar eines führenden Forstwissenschaftlers am 09.02.2017 um 10.13 Uhr lautete: „Weil nur auf der Basis abgesicherter Erkenntnisse die vielfältigen Funktionen der Wälder nachhaltig gewährleistet werden können.“

Unabhäng von der Logik dieses Satzes, wäre zu fragen, was mit „Basis abgesicherter Erkenntnisse“ gemeint sei. In der Naturwissenschaft gibt es (vielleicht mit Ausnahme der Elementarphysik) keine Basis „abgesicherter“ Erkenntnisse, sondern nur Hypothesen, die solange Stand der Wissenschaft sein können, wie sie nicht widerlegt sind.

Wie groß die Wissenlücken über elementare Funktionen lebendiger und abiotischer Systeme sind, wird auch seriöse Forstwissenschaft stets an den Anfang der Erörterungen stellen. Das nachstehende Forschungsprojekt, eine mikroskopische kleine Teilfrage betreffend (unabhängig von ihrer Wirkungsgöße), macht die Notwendigkeit von Defizitanalysen einmal mehr deutlich.

Was Wohlleben sich leisten darf, ja, vielleicht auch muss, ist denjenigen verwehrt, die den Anspruch der Wissenschaftlichkeit für sich reklamieren.

Selbst wenn die „Basis abgesicherter Erkenntnisse“ bei Ammer und anderen bereits erreicht sei; was spräche für die Folgerung, dass aus diesem Umstand „die vielfältigen Funktionen der Wälder nachhaltig gewährleistet“ wären? Durch den forstwirtschaftlichen Götterblick allein wohl kaum.

Karl-Friedrich Weber

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Die Antworten auf diese Fragen sind sehr komplexer Natur. Phosphor ist einerseits ein unentbehrlicher Pflanzenbaustoff, andererseits wird er nur in begrenztem Maße durch die Verwitterung von Apatit oder Calciumphosphaten aus dem geologischen Untergrund sowie aus dem Abbau organischen Materials nachgeschafft. Der Luftpfad spielt im Wald keine wesentliche Rolle. Die Mobilität pflanzenverfügbarer Phosphate ist gering, entsprechend die Nachschaffung, aber auch der Austrag. Deshalb ist es grundsätzlich wichtig, den Austrag von Biomasse aus Waldökosystemen zu minimieren und diesen deshalb grundsätzlich auf die Produkte hoher Wertschöpfung (z.B. Rundholz) zu beschränken. Während in den offenen Systemen der landwirtschaftlichen Produktionsketten Phosphatdünger eine Rolle spielen, kann eine Unterversorgung in Wäldern nicht in entsprechender Weise ausgeglichen werden.

[Anm. d. Seitenbetreibers: Bei dem „einem der führenden Forstwissenschaftler Deutschlands“ handelt es sich um Prof. Spellmann, Göttingen. Hier der Link zur sog. Ammer-Petition: https://www.openpetition.eu/petition/online/auch-im-wald-fakten-statt-maerchen-wissenschaft-statt-wohlleben ]


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PILZE

25. 09. 2015 : Man nimmt an, dass etwa 80 bis 90 Prozent aller Pflanzen in ihrem Wachstum von Pilzen gefördert werden. Die Pilze umschlingen die Pflanzenwurzeln, insbesondere die Saugwurzeln, möglichst eng mit ihren Hyphen und bilden damit einen sogenannten Myzelmantel, über den die Pflanzenwurzeln Nährstoffe aus dem Boden aufnehmen.

Diese Art der Symbiose zwischen Pilz und Pflanze wird als Mykorrhiza (Pilzwurzel) bezeichnet. Sowohl der Pilz als Symbiont als auch die Wirtspflanze haben Vorteile davon. Die Pflanze erhält über den Pilz mehr Nährstoffe, da sein feines Mycel den Boden enger durchwirkt, als ihre eigenen Saugwurzeln das könnten. Diese bessere Versorgung macht sich insbesondere in sehr nährstoffarmen Böden bemerkbar. Der Pilz erhält quasi als Gegenleistung Nahrung in Form von Kohlenhydraten, die die Pflanze durch Photosynthese erzeugt hat. (aus WIKIPEDIA)

Auch heute noch steht die Forschung am Anfang des Verstehens von Komplexität lebendiger Systeme, auch denen von Wäldern. Pilze – nicht Pflanze und nicht Tier, aber den Tieren näher als den Pflanzen – nehmen Schlüsselfunktionen ein, deren Wechselwirkungen uns noch vor viele Überraschungen stellen werden.
Umso mehr kommt es darauf an, in einer ehrlichen Defizitanalyse Sicherheit darüber zu gewinnen, was wir nicht wissen, um das Maß an Vorsorge zu bestimmen, das notwendig ist, um langfristige Gefährdungen der Ökosysteme als unsere Lebensressourcen möglichst auszuschließen.


W

WASSERHAUSHALT DES WALDES UND KLIMA

5. 04. 2016 : 

warum naturnah strukturierte Wälder so wichtig für das Klima sind …
ein Thema, dass alle Menschen angeht und nicht nur die Fachleute …

Wasserhaushalt des Waldes und Klima

Jeder Phasenwechsel des Wassers, z.B. von Flüssig zu gasförmig, ist mit der Zufuhr oder dem Entzug von Energie verbunden.

Bei der Abgabe von Wasser an die Luft durch Verdunstung von den Pflanzen wird ein Großteil der einfallenden Sonnenenergie in „latente“ Wärme umgewandelt, die nicht zur Erwärmung der Umgebung führt.

Die kurzgeschlossenen Wasserkreisläufe in einem Wald sind Prozesse der Umwandlung, des Gewinns oder des Verlustes von Energie. Sie führen zu einem Temperaturausgleich in der Landschaft.

Durch Kühlung erhöht sich der relative Wassergehalt von Luft in einem Wald. So erschafft sich das biologische System eines strukturreichen und geschlossenen Waldes ein Kleinklima, das die Vitalität (Resilizenz) gegenüber einer Klimaerwärmung erhöht.

Über ausgetrockneten Ackerflächen gehen bis 60% der Sonnenstrahlung in fühlbare Wärme über.

In feuchten Landschaften und Wäldern dagegen werden durch Verdunstung bis 80% der Energie in nicht fühlbare „latente“ Wärme umgewandelt.

Die Blattflächen mit ihren Verdunstungsflächen und ein intakter Bodenwasserspiegel werden somit zu einem klimawirksamen Kühlsystem.

Bild 1 – ein Buchenwald mit einer naturnahen Struktur kühlt die Luft und ist dadurch klimagünstig.

Bild 2 – ein Buchenwald, dessen Oberbestand fast vollständig abgeräumt wurde, kann weder seine wirtschaftlichen, ökologischen, noch Klimafunktionen so erfüllen, wie es unsere gesellschaftlichen Waldentwicklungsziele vorgeben.

Bild 3 – Die Erosion unserer besten Ackerböden Deutschlands in der Magdeburger Börde sind Klima- und Zukunftszerstörung pur.

Bild 4 – ein ungeschädigter Waldboden mit bester Krümelstruktur und deshalb einer großen Oberfläche, die Wasser und Nährsalze bindet, ist dagegen in positiver Weise Klimawirksam. Ihn durch Befahren mit Großmaschinen u zerstören, ist ein nicht rückgängig zu machender Vorgang.

Böden, die zehntausend Jahre zu ihrer Strukturbildung benötigen, in einer Generation auf Dauer zu vernichten, heißt Schuld gegenüber kommenden Generationen auf sich zu laden.

Fotos: Karl-Friedrich Weber

Wasser+Klima 5-4-16 a Buchenwald intakt

Wasser+Klima 5-4-16 b abgeräumter Bestand

Wasser+Klima 5-4-16 c Magdeburger Börde

Wasser+Klima 5-4-16 d Boden

Unbewirtschaftete Wälder auf den Kuppen und Ackerbau mit Heckenstrukturen führen zu geringer Hitze und geringen Stoffverlusten über den Transport des Grundwassers. Bewirtschaftete Wälder auf den Kuppen und ausgeräumte Ackerfluren führen zur Bodendegradierung und Humusabbau in den Wäldern, hohe Stoffverluste und eine hohe Grundwasserdynamik. Damit verspielen wir die mögliche Nachhaltigkeit des gesamten Systems und unterbrechen die Klimabilanz zwischen Land und Meer durch das Ausschalten der Verdunstungskühlung. Durch die Austrocknung des Landes wird auch die Artenvielfalt reduziert, was viele Artenschützer nicht erkennen, wenn sie auf ihre wärmeliebenden Tiere in lichten Wäldern fixiert sind und gegen die natürliche relative Geschlossenheit von Naturwäldern argumentieren, alles andere aber dabei ausblenden. Die Oberböden verarmen an Nährstoffen und Basen. Der Kühleffekt der Atmosphäre ist über die Konvektion und Konduktion sowie vom Phasenwechsel des Wassers zu Dampf (2500 kj/L) gegeben. Stattdessen werden Kohlstoffbilanzen überzeichnet, möglicherweise, weil sich dadurch das Nutzerinteresse an der Vermarktung von möglichst viel Holz widerspiegelt. Es ist schon merkwürdig, wie wenig wissenschaftliche Quellen sich zu diesem Thema finden lassen, obwohl die physikalischen und chemischen Abläufe eigentlich bekannt und die Folgewirkungen grundsätzlich leicht zu verstehen sind. Für Quellenhinweise wäre ich dankbar.
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03. 04. 2016:

„Für jede Verdunstung wird Energie benötigt“, sagt Enrico Frahm, Ingenieur für Wasserwirtschaft an der Universität Rostock. Die Energie entstammt der Sonnenstrahlung oder der direkten Umgebung. Wenn zum Beispiel Pflanzen über ihre Blätter Feuchtigkeit abgegeben, entziehen sie der Luft Wärme. „Deshalb ist es im Sommer im Wald so angenehm kühl.“

http://www.tagesspiegel.de/wissen/aha-warum-verdunstet-wasser/1279960.html

Die Kühlwirkung durch den Phasenwechsel des Wassers (Verdunstung) in geschlossenen Wäldern ist ein kaum diskutiertes Phänomen.

http://www.n-tv.de/wissen/Wiesen-bringen-schnelle-Kuehlung-article1432991.html

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10. 08. 2016:

Wald und Wasser sind untrennbare Einheiten im Wettergeschehen. Alles redet über Kohlenstoff, kaum jemand über das Wasser und seine Energiebindung. Wäre das Wissen und damit das Bewusstsein um dessen Wirkungen größer, würden wir unsere Wälder mit anderen Augen sehen. Die Zieldiskussion nähme eine andere Richtung, ebenso wie das Maß der Nutzung, das wir ihnen zumuten.

Karl-Friedrich Weber

Ein "Lotse" durch den Info-Dschungel zur Wald-Problematik in Deutschland