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Alpine Höhenstufe
Nach einer Untersuchung von Christian Körner und anderen sind 2,24 % der Landoberfläche (ohne Antarktika) der alpinen Höhenstufe zuzurechnen; das sind rund 18 % …
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Definition und Einordnung
Die alpine Höhenstufe ist eine Vegetations-Höhenstufe in Hochgebirgen und vereinzelt auf Mittelgebirgsgipfeln. Sie liegt zwischen der montanen oder, wenn vorhanden, subalpinen Stufe und der nivalen beziehungsweise subnivalen Stufe. Vereinfacht reicht sie von der oberen Baumgrenze bis zur Obergrenze der zusammenhängenden Pflanzendecke, die von Eis und Schnee geprägt ist. Fehlt ein subnivaler Übergangsbereich, bildet die klimatische Schneegrenze ihre klare Obergrenze.
Kennzeichnend ist weltweit baumfreier, meist niedriger Bewuchs aus Gräsern, Zwergsträuchern und/oder Polsterpflanzen. Diese Pflanzen sind an das raue Hochgebirgsklima angepasst. Nach Christian Körner und anderen gehören 2,24 % der Landoberfläche ohne Antarktika zur alpinen Höhenstufe; dies entspricht rund 18 % aller Gebirgsregionen.
In Polargebieten wachsen schon in der Ebene keine Bäume. Dort wird der Bereich von der planaren Tieflandtundra bis zur hochalpinen Bergtundra teilweise als arktisch/antarktische Höhenstufe zusammengefasst. Alpine Landschaften haben meist schroffe Geländeformen. Ihre Standorte sind außerhalb der Polargebiete immer extrazonal, also nicht allein durch die großräumige Klimazone erklärbar. Frost, wiederholtes Frieren und Auftauen sowie Bodenfließen an Hängen prägen die flach durchwurzelten Böden. Deshalb gehört die alpine Region geomorphologisch, also nach ihren Geländeprozessen, zur Solifluktionsstufe. Selten wird zwischen unteralpin und oberalpin unterschieden.
Bezeichnungen und ihre Grenzen
Planar, kollin, montan, alpin und nival sind klassische Begriffe der Geobotanik, Biogeographie und Ökologie für Höhenstufen mit typischem Klima und potenzieller natürlicher Vegetation. Die Begriffe stammen aus der Alpenforschung und bezogen sich ursprünglich auf humide Gebirge der gemäßigten Breiten. Heute werden sie, mit den genannten Ausnahmen, auch auf Gebirge anderer Klimazonen übertragen.
Daher gibt es keine überall gültige Höhen- oder Vegetationsdefinition: Die Abgrenzung muss jeweils zu den tatsächlichen Verhältnissen eines bestimmten Gebirges passen. Bei stark abweichenden ökologischen Bedingungen verwenden manche Autoren andere Begriffe oder eine andere Reihenfolge der Stufen, um Verwechslungen zu vermeiden.
Alternative Namen
Neben Alpinstufe und alpiner Höhenstufe sind unter anderem alpine Vegetationsstufe und alpines Klima gebräuchlich. In Südamerika heißt sie auch andine Höhenstufe, in Teilen Ostafrikas afroalpine Höhenstufe.
Für andere Klimazonen werden gelegentlich Zusammensetzungen wie altotropisch für tropische Gebirge und altodesertisch für trocken-subtropische Gebirge verwendet. Alto- oder altimediterran bezeichnet in Gebirgen mit Mittelmeerklima häufiger die subalpine Stufe.
Vegetationsbezogene Namen für alpine Bereiche feuchter Außertropen sind Bergtundra oder Mattenregion. „Matten“ kann jedoch auch die durch Menschen geschaffenen Matten der Almen meinen. Weitere regionale Ausdrücke sind Fjell, Fjäll oder Fjall in nordgermanischen Sprachen, Fell in England, Fellmark in Neuseeland und Tunturi in Finnland. Für die tropischen Anden definierte Javier Pulgar Vidal die Puna als alpine Stufe; Tierra helada („kaltes Land“) steht in Lateinamerika meist für die alpine, seltener für die subalpine Region.
Klima, Pflanzen und Formen
Entscheidend für die Baumgrenze sind Lufttemperatur und Dauer der Wachstumszeit. Bäume können weltweit nicht mehr wachsen, wenn die Durchschnittstemperatur während der mindestens dreimonatigen Vegetationsperiode unter etwa 6 °C liegt. Bei geringfügig höheren Temperaturen kann sich die subalpine Krummholzstufe ausbilden.
Alpinpflanzen reagieren auf erhöhte UV-Strahlung, direkte Sonne, Wind sowie starke und rasche Temperaturwechsel. Typisch sind kurze Sprosse sowie kleine, häufig behaarte, dicke und eng stehende Blätter. Diese skleromorphen Blätter besitzen wenig Chlorophyll, aber mehr Assimilationsgewebe, also Gewebe für die Fotosynthese. Oft haben die Pflanzen auffällig gefärbte Blüten.
Zwergstrauchheiden und Grasmatten können auf den ersten Blick der subpolaren Tundra ähneln. Die Vegetation der einzelnen Gebirge unterscheidet sich jedoch durch besondere Gebirgsklimate, mit zunehmender Nähe zum Äquator stärker abweichende Sonneneinstrahlung und die jeweils isolierte Entwicklung ihrer Arten. Besonders deutlich ist dies in mediterranen Subtropen mit trockenen Sommern und Winterregen sowie in immerfeuchten Tropen mit Tageszeiten- statt Jahreszeitenklima, ganzjährigen Nachtfrösten und mittäglicher Hitze.
Ein wichtiger Unterschied zur Tundra sind Polsterpflanzen, die in Tundren nicht vorkommen. Ihre Wuchsform schützt vor Kälte, Bodenhitze und UV-Strahlung. In trockenen Subtropen treten vor allem Dornpolsterformationen auf. Die tropischen Hochlandsteppen Puna und Páramo haben vegetationskundlich nahezu nichts mehr mit Tundren gemeinsam.
Regionale Ausprägungen und menschlicher Einfluss
In den feuchten Tropen heißt die alpine Hochlandsteppe Páramo. Sie besitzt hohe Horstgräser und Schopfrosetten-Pflanzen. Deren dicht behaarte, dicke Blätter schließen sich in frostkalten Nächten und schützen so das Bildungsgewebe. Ein Stamm, oft von abgestorbenen Blättern umhüllt, hebt die Rosette mehrere Meter über den Boden, wo Fröste schwächer sind. In trockeneren Randtropen heißt die Stufe Puna und hat einen deutlich höheren Grasanteil. Feuchtere Puna kann einzelne Schopfbäume aufweisen; subaride Puna ist eher eine Zwergstrauch-Halbwüste, vollaride Puna eine Dorn- und Sukkulenten-Puna. Tropische Alpinstufen gehen überall in eine subnivale Stufe mit einzelnen Polster- und Schopfrosettenpflanzen sowie Grashorsten über.
In humiden außertropischen Gebirgen besteht die alpine Vegetation meist aus geschlossenen Matten von Gräsern, Moosen und Kräutern. In Patagonien und Neuseeland folgt auf den Zwergwald an der Waldgrenze dagegen vegetationsarmes Schuttgelände mit verstreuten Zwergsträuchern und Polsterpflanzen. In voll-ariden Gebirgen fehlen montaner Wald und subalpine Übergangsstufe; die Untergrenze lässt sich dann nur über alpine Arten bestimmen. In polaren Gebirgen ist die Abgrenzung noch schwieriger, weil bereits Tiefländer Tundrapflanzen tragen.
Gras- oder zwergstrauchreiche außertropische Regionen bieten kleinen Säugetieren wie Murmeltieren, Erdhörnchen, Taschenratten und Wühlmäusen Lebensraum. Ihre Gangsysteme verändern Relief und Vegetation; zusammen mit Regen- und Schmelzwasser verbessern sie die Bodendurchmischung und fördern üppigere Vegetation. Lawinen, Muren, Frostverwitterung und Bodenfließen wirken ebenfalls häufig noch ein.
Alpine Matten werden in vielen Gebirgen seit Jahrhunderten im Sommerhalbjahr als Viehweide genutzt und gehören damit zur Subökumene, dem dauerhaft nicht besiedelten, aber wirtschaftlich genutzten Raum. Tourismus, besonders Wintersport, Bergbau und Infrastrukturausbau zerstören naturnahe Strukturen. Der Klimawandel begünstigt die höhenwärtige Ausbreitung der Krummholzzone (Verbuschung); Lawinen, Bergrutsche, Starkregen und Dürre setzen die Vegetation zusätzlich unter Stress.
Die Höhenlage schwankt stark: In der Brooks Range und auf Spitzbergen reicht die Stufe von 0 m bis 600 m beziehungsweise 900 m und trägt Tundra. Im Harz liegt sie bei 1000–1141 m mit Zwergstrauchheide, in den Nördlichen Schweizer Alpen bei 2000–2400/2500 m mit Grasmatten und teils Zwergsträuchern. In den äquatorialen Anden liegt Páramo oder feuchte Puna mit Schopfbäumen bei 3500/4000–4500/5100 m. Am Kilimandscharo folgt auf die unter-afroalpine Puna-Gebirgssteppe von 3900–4800 m eine ober-afroalpine Polsterflur bis 5895 m.