Borealer Nadelwald

Definition und grundlegende Merkmale

Der boreale Nadelwald, auch Taiga genannt, ist der Oberbegriff für die Wälder der kaltgemäßigten Klimazone. Er kommt ausschließlich auf der Nordhalbkugel vor, weil nur dort ausreichend große Landmassen die typischen borealen Klimabedingungen ermöglichen. In der Geobotanik gilt er als natürlicher Vegetationstyp und als Vegetationszone. In der Ökologie ist er ein sehr großes, abstraktes Ökosystem, das aus Biomen und Ökoregionen sowie kleinräumigeren Bio- und Ökotopen besteht. Diese gehören zum boreal-polaren Zonoökoton beziehungsweise zur borealen Ökozone.

Kennzeichnend sind relativ gleichförmige, meist lichte Nadelwälder. Sie werden weltweit vor allem von vier Nadelholz-Gattungen geprägt: Fichten, Kiefern, Tannen und Lärchen. Nach Norden wird der Wuchs der Bäume zunehmend schlanker; dicht verzweigte Äste bis zum Boden verbessern die Nutzung der tief stehenden Sonne und schützen vor Schneelast. In den Kerngebieten kommt oft nur eine oder zwei Baumarten vor.

Der Waldboden ist meist flächendeckend mit niedrig wachsenden, sommergrünen Zwergsträuchern, besonders Heidelbeeren, sowie mit dicken Moos- und Flechtenteppichen bedeckt. Große Mengen an liegendem und stehendem Totholz sind in allen Stadien der Zersetzung vorhanden. Im natürlichen Wald sind 20 bis 30 % stehendes Totholz charakteristisch. Dadurch, durch felsigen Untergrund und fehlende menschliche Eingriffe entsteht häufig ein „buckliges“ Bodenrelief. Niederungen werden von Mooren unterbrochen; in Nordasien kommen Weichholzauen hinzu, und in Nordostsibirien wechseln Lärchen-Waldtundra und Lärchentaiga mosaikartig ab.

Klima, Böden und Anpassungen

Die borealen Nadelwälder liegen in der kaltgemäßigten Klimazone. Typisch sind lange, schneereiche Winter und kurze, relativ kühle Sommer. Im kältesten Monat liegen die Durchschnittstemperaturen unter 0 °C; mögliche Minima liegen unter −40 °C. Fünf bis sieben Monate fällt Schnee. Der wärmste Monat erreicht im Mittel über 5 bis 20 °C, kann aber auch Temperaturen über 30 °C aufweisen. Das Jahresmittel liegt in gemäßigteren Borealwäldern bei −8 bis 2 °C, in hochkontinentalen Gebieten, besonders Ostsibirien, bei −15 bis −1 °C. Dort können die Jahresschwankungen über 40 K betragen. Die Vegetationsperiode dauert 90 bis 180 Tage, die Kälteperiode höchstens acht Monate.

Die boreale Zone beginnt im Süden dort, wo weniger als 120 Tage im Jahr ein Tagesmittel über 10 °C erreichen. Die Sonneneinstrahlung liegt für die Zone bei unter 800–1200 kWh/m²/a. Der Jahresniederschlag beträgt meist 250–700 mm, teils über 800 mm. In gemäßigteren borealen Wäldern werden 300 bis 700, teilweise 1000 mm, in hochkontinentalen Gebieten 200 bis 450 mm und im sehr kontinentalen Bereich 150–250 mm erreicht. Wegen der geringen Verdunstung ist der Wasserhaushalt semihumid bis humid. Nach Köppen/Geiger gehört die Zone zur alternativen Hauptgruppe der Subarktischen Klimate.

Immergrüne Nadelbäume sind an diese Bedingungen besonders gut angepasst. Ihre mehrjährigen Nadeln bilden ganzjährig einen Photosyntheseapparat. Die Photosynthese ruht nur, solange die Nadeln bei unter −4 °C gefroren sind, und setzt bei höheren Temperaturen sofort wieder ein. Kleine Blattflächen, eingesenkte Spaltöffnungen und eine dicke Cuticula schützen vor Kälte und Frosttrocknis. Die meisten Nadelbäume ertragen Temperaturen bis −40 °C. In Jakutien mit Mittelwerten von −50 °C oder weniger können vor allem nadelabwerfende Lärchen wachsen; diese bilden die „helle Taiga“, während immergrüne Nadelhölzer die „dunkle Taiga“ prägen. Die Wurzeln liegen wegen Permafrost und Kälte sehr flach: Rund 70–90 % der Wurzelmasse befinden sich in 20–30 cm Bodentiefe.

Boreale Böden sind durch langsame Zersetzung und geringe Nährstoffverfügbarkeit gekennzeichnet. Unter kalten und nassen Bedingungen entsteht eine mächtige Rohhumusauflage. Daraus entwickeln sich unter anderem Podsole, die für das Pflanzenwachstum ungünstig sind. Weitere wichtige Bodentypen sind Cryosole in mineralischen Permafrostgebieten, Histosole mit mächtigen Torfhorizonten, flachgründige Leptosole sowie wasserbeeinflusste Gleysole und Stagnosole. Podsole, Stagnosole, Leptosole und Histosole sind jeweils mit 10 % vertreten; in Sibirien machen Cryosole fast 50 % der Taigaböden aus. Etwa ⅔ der weltweiten Torfvorräte liegen in Russland. Die Biomasse beträgt 100–300 t/ha Trockenmasse, jährlich entstehen 5–6 t/ha neu.

Verbreitung, Übergänge und ökologischer Zustand

Der boreale Nadelwald reicht in seiner maximalen Ausdehnung etwa von 71° nördlicher Breite am Oberlauf des Olenjok in Nordsibirien bis 42° auf Hokkaidō. Er erstreckt sich über Nordeuropa, Sibirien, die Mongolei, Kanada und Alaska. Mit etwa 1,4 Milliarden Hektar ist er der größte zusammenhängende Waldkomplex der Erde und zugleich die wirtschaftlich wichtigste Waldregion. Etwa 150 Millionen Hektar sind durch Feuer, Sturm, großflächigen Insektenfraß oder menschliche Aktivitäten vorübergehend nicht bewaldet.

Polwärts geht der boreale Nadelwald in die Waldtundra über. Deren Einordnung ist nicht einheitlich: Manche Veröffentlichungen rechnen sie zu den borealen Wäldern, andere zur Tundra. In der hier zugrunde gelegten Darstellung gehören die lichten sibirischen Lärchenwälder zur Taiga, offene Flechtenwälder Nordamerikas und von Laubgehölzen dominierte Gebiete dagegen zur Waldtundra. Äquatorwärts schließen sich bei feuchterem Klima Nadel- und Laubmischwälder, bei trockenerem Klima Waldsteppen an. Ähnliche subalpine Gebirgsnadelwälder anderer Klimazonen werden meist als eigene Vegetationszone betrachtet.

Die Abgrenzung zur Waldtundra ist schwierig. In der Waldtundra wächst die Vegetation noch flächendeckend auf Permafrostböden; in den nördlichen Nadelwäldern gilt dies außerhalb Ostsibiriens nicht mehr allgemein. Die dunkle Taiga erreicht 15 bis 20 m, die Lärchen der hellen Taiga rund acht Meter und die krüppelwüchsigen Bäume der Waldtundra nur vier bis sechs Meter. Offene Flechtenwälder Nordamerikas sehen zwar wie Wälder aus, vermehren sich aber häufig vegetativ, bilden nur wenige Sämlinge und regenerieren sich schlecht. Ihre Waldgrenze verschob sich seit ihrer Entstehung vor 9.500 bis 7.500 Jahren immer weiter nach Süden.

Der ökologische Zustand ist unterschiedlich: Über 30 % sind ursprüngliche Wildnis und weitgehend unbeeinflusst, weniger als 40 % noch naturnah, meist jedoch fragmentiert und im Wandel, und über 30 % anthropogen überprägt. Bezogen auf die potenzielle natürliche Vegetation bedecken boreale Nadelwälder etwa 9 % der weltweiten Landoberfläche. Großflächige Schäden verursachen insbesondere Holzeinschlag für die Zellstoffindustrie, Teersandabbau in Kanada und Ölförderung in Westsibirien. Bedeutende Schutzgebiete sind unter anderem Wood Buffalo, Wabakimi, Laplandski, Komi und Oljokma.

Pflanzen, Tiere und die Rolle des Feuers

Die Flora ist im Vergleich zu südlicheren Ökosystemen artenarm. Insgesamt gibt es in den Taigagebieten nur etwa 20 Baumarten; insgesamt werden 1.500–3.000 Arten pro Hektar angegeben. In Westeurasien dominieren Gemeine Fichte und Waldkiefer. Weiter östlich kommen unter anderem Sibirische Fichte, Sibirische und Dahurische Lärche, Sibirische Zirbelkiefer und Sibirische Tanne hinzu. In Nordamerika sind Weißfichte, Schwarzfichte, Küsten-Kiefer, Balsamtanne und Ostamerikanische Lärche häufig. Birken, Espen, Erlen und Weiden treten vor allem in geschützten Lagen, nach Süden hin häufiger und auf Sukzessionsflächen auf. Weichholz-Auenwälder begleiten die großen sibirischen Flüsse.

Eine zentrale ökologische Funktion hat die Mykorrhiza, die Symbiose zwischen Bäumen und Pilzen. Das Pilzgeflecht versorgt die Bäume mit Nährstoffen aus dem Rohhumus; im Gegenzug erhalten die Pilze vor allem Kohlenhydrate. Typische Pflanzen der Boden- und Strauchschicht sind Heidelbeere, Rauschbeere, Preiselbeere, Sumpfporst, Moltebeere, Farne, Bärlappgewächse, zahlreiche Moose und Flechten. Bartflechten wachsen langsam und reagieren empfindlich auf Luftschadstoffe; ihre Häufigkeit und Länge zeigen daher Alter und Naturnähe eines Waldes an.

Die Tierwelt ist arten- und individuenarm, da Nadelwälder und Moore wenig Nahrung bieten. Typische Anpassungen an den Winter sind der Zug vieler Vögel nach Süden sowie Winterruhe oder Aktivität unter der Schneedecke bei Säugetieren und Insekten. Häufig sind Marder; Zobel, Europäischer Nerz und Fichtenmarder leben fast ausschließlich in der Taiga. Weitere typische Säugetiere sind Vielfraß, Lemming, Rentier, Karibu, Elch, Wolf, Luchs, Braun- und Schwarzbär, Fuchs, Hase, Fischotter, Biber und verschiedene Hörnchen. Flüsse und Seen beherbergen zahlreiche Fischarten, darunter viele Lachse. Reptilien, Amphibien und größere Bodenlebewesen fehlen weitgehend. Insgesamt leben mehr als 300 Vogelarten in den borealen Nadelwäldern, darunter Singschwan und Birkhuhn.

Feuer ist ein regelmäßiger, natürlicher Bestandteil des Ökosystems. Es entfernt die mächtige Streuauflage, ermöglicht den Samen Bodenkontakt und setzt Nährstoffe frei. Die Feuerrotation, also der Zeitraum zwischen zwei Bränden auf derselben Fläche, beträgt in sommertrockenen Teilen Alaskas und Kanadas 50 bis 100 Jahre, in feuchteren Gebieten 300 bis 500 Jahre. Natürlich werden Brände durch Blitzschlag ausgelöst. Außergewöhnliche Trockenperioden infolge des Klimawandels führten unter anderem 2019 und 2020 zu einer Häufung borealer Waldbrände. Feuer begünstigt Kiefern, während Fichtenbestände wegen ihrer dichten, schwer entzündbaren Streu besser geschützt sind.

Indigene Bevölkerung und Nutzung

Die borealen Waldländer sind wegen des ungünstigen Klimas meist sehr dünn besiedelt, überwiegend mit weniger als 5 Einwohnern pro Quadratkilometer. Die Landnutzung umfasst Waldwirtschaft, stationäre Viehhaltung, Ackerbau mit schnellreifenden Feldfrüchten sowie nomadische Rentierweidewirtschaft.

In naturnahen und nahezu menschenleeren Gebieten leben indigene Völker, deren Lebensweise eng von den ökologischen Bedingungen der Taiga abhängt. In Eurasien gehören dazu unter anderem Komi, Chanten und Mansen, Selkupen, Keten, Tofalaren, Taiga-Tuwiner sowie Gruppen der tungusischen Völker, besonders Ewenken, Ewenen, Udehe und Negidalen, außerdem Niwchen. Jagen, Fischen und Sammeln sind wichtige Tätigkeiten; Rentiere werden gehalten, meist jedoch in kleineren Herden als bei den Bewohnern der Tundra.

In Alaska und Nordwest-Kanada ergänzen viele Familien indigener Gruppen ihre Einkünfte durch traditionelle Jagd und das Sammeln. Dazu gehören unter anderem Athabasken-Gruppen im Nordwesten sowie Cree und Innu im Nordosten. In Alaska wird die Subsistenzwirtschaft gesetzlich geschützt und gegenüber marktwirtschaftlichen Interessen in diesen Wirtschaftszweigen bevorzugt. Je weiter eine Gemeinschaft von Holz-, Bergbau-, Energie- oder Tourismusunternehmen entfernt lebt, desto größer ist meist der Anteil der Selbstversorgung.

Die traditionelle Lebensweise hat sich durch Technisierung, westliche Lebensstile, Assimilationspolitik und den Verlust überlieferter Kenntnisse stark verändert. Maßnahmen zur Bewahrung beziehen sich häufig auf Sprache, Materialkultur, Brauchtum oder Religion; nur selten zielen sie auch auf den Erhalt der traditionellen Landnutzung und ihrer kulturökologischen Grundlagen.