Eine Langzeitstudie an der Universität von Cincinnati hat den Anstieg invasiver Arten in einem Wald dokumentiert, der vor 25 Jahren von einem Tornado verwüstet wurde.
Nach Angaben des National Weather Service wehte der EF-4-Tornado am 9. April 1999 mit Windgeschwindigkeiten von mehr als 200 Meilen pro Stunde, als er durch Vororte nördlich von Cincinnati fegte. Der Sturm tötete vier Menschen und zerstörte mehr als 200 Häuser in den Vororten Blue Ash und Montgomery.
Und es verwüstete einen Großteil des Harris Benedict Nature Preserve, 64 Hektar Hügel, Bäche und Laubwälder, die von der UC überwacht werden. Der Sturm plattte Bäume und scherte die Spitzen von anderen ab.
Seit dem Sturm haben Biologen am College of Arts and Sciences der UC die Erholung des Waldes in vier detaillierten botanischen Untersuchungen dokumentiert. Ihre Ergebnisse geben Aufschluss darüber, wie große Störungen dauerhafte und unerwartete Folgen für die Artenvielfalt haben können, sagte Hauptautorin und UC-Professorin Theresa Culley.
Die Studie ergab, dass Wälder die Fähigkeit haben, sich nach einer größeren Störung zu regenerieren, jedoch häufig mit weniger einheimischen Arten und mehr nicht heimischen, invasiven Arten.
„Wir wissen, dass der Wald nachwächst. Das ist gut. Aber wie ist die Zusammensetzung dieser Pflanzen?“ sagte Culley. „Wir sehen einen Rückgang einiger einheimischer Baumarten, die normalerweise dort wären, und invasiverer Arten.“
Die Studie war veröffentlicht im Tagebuch Ökologie und Evolution.
Ein unvergesslicher Sturm
Die Co-Autorin der Studie, Marjorie Bécus, überlebte den Sturm in ihrem Haus in der Nähe des Naturschutzgebiets. Tornadosirenen weckten sie um 5 Uhr morgens
„Ich habe das Radio eingeschaltet. Da stand, dass es sich um einen Notfall handelt – gehen Sie in Ihren Keller – also habe ich es getan“, sagte sie. „Ich nahm meine Katze mit, die auf dem Bett schlief. Dort unten stand ein Fernseher und sie verfolgten ihn. Plötzlich gab es draußen ein lautes Geräusch und die Lichter gingen aus.“
Minuten später klopfte es an ihrer Haustür.
„Ich hatte keine Taschenlampe. Ich ging zur Haustür und wurde von zwei meiner Nachbarn beobachtet, die nach mir schauten. Ich schaute hinter sie hinaus und fragte: „Sind das meine Bäume?“
Der Sturm hatte entlang einer 10 Meilen langen Strecke der Zerstörung Bäume entwurzelt und umgestürzt.
„Man konnte die Narbe, die der Tornado hinterlassen hatte, bis hinauf nach Clinton County sehen“, sagte sie. „Man fuhr herum und sah Schilder mit zum Verkauf stehenden Waldgrundstücken, und ein paar Wochen später mussten sie als ‚bewaldet‘ markieren, weil alle Bäume verschwunden waren.“
Als Bécus das Ausmaß der Schäden in ihrer Nachbarschaft erfuhr, wandte sich ihre Sorge dem Naturschutzgebiet zu, in dem sie ihre Abschlussarbeit an der UC durchgeführt hatte. Der Eingang war eine Woche nach dem Sturm immer noch geschlossen, aber sie kam von der Straße aus hinein.
Der Wald wurde 1977 vom National Park Service aufgrund seines „außergewöhnlichen Wertes als Veranschaulichung des Naturerbes der Nation“ zum National Natural Landmark erklärt.
„Alles war zerstört. Und in dem Abschnitt, der nicht völlig zerstört war, gab es Löcher im Wald, durch die Bäume gefällt worden waren“, sagte sie.
Forscher, darunter Co-Autor und emeritierter UC-Professor Guy Cameron, verglichen beschädigte Waldabschnitte mit Abschnitten, die durch den Sturm intakt geblieben waren. Sie fanden heraus, dass die Zahl der Baumsetzlinge, Sträucher und Weinreben nach dem Tornado dramatisch zunahm, dann aber nach 10 Jahren zu sinken begann.
Der vorherrschende Strauch in dem gestörten Gebiet war das Amur-Geißblatt, ein Strauch aus China, der vor mehr als 200 Jahren als Zierpflanze in die USA eingeführt wurde. Es hat sich schnell in wilden Wäldern ausgebreitet. Seine Blätter werden im Frühjahr früher grün und bleiben später im Herbst grün, sodass sie andere Pflanzen beschatten.
In der Zwischenzeit verschwanden einheimische Sträucher und Weinreben wie Grüner Dornbusch, Ahornblatt-Viburnum und Gewürzstrauch im beschädigten Abschnitt, während sie im unbeschädigten Wald bestehen blieben.
Forscher fanden auch große Bestände von Callery-Birnen, einem durch den Gartenbau eingeführten Baum, der sich in vielen wilden Wäldern ausgebreitet hat. Ohio verbietet heute den Verkauf von Callery-Birnbäumen.
Professor Culley ist Mitglied des Invasive Plant Advisory Committee des Ohio Department of Agriculture, das invasive Arten identifiziert, die eine wirtschaftliche oder ökologische Bedrohung für Ohio darstellen. Sie ist außerdem Mitglied des Midwest Invasive Plant Network, das das Problem in ähnlicher Weise in den zentralen Vereinigten Staaten untersucht.
Culley untersucht Pflanzengemeinschaften auf ozeanischen Inseln. Das Binnenschutzgebiet Harris Benedict Nature Preserve gleicht einer Insel, die eher von städtischer Bebauung als von Wasser umgeben ist.
„Dies ist ein Naturschutzgebiet, eingebettet in eine städtische Landschaft“, sagte sie.
Forscher fanden heraus, dass invasive Arten wie das Geißblatt in großer Zahl sprossen, bevor sie ausdünnten. Aber die größten dieser Büsche dominieren weiterhin das Unterholz des gestörten Waldes.
„Mit der Zeit haben wir also weniger Pflanzen, aber die, die übrig bleiben, sind riesig und bringen viele Beeren hervor“, sagte sie.
Culley sagte, ein sich erwärmendes Klima führe zu häufigeren und schädlicheren Stürmen. Ihre Erkenntnisse könnten Förstern und Naturschutzmanagern helfen, die Anfälligkeit von Wäldern nach einer Störung zu verstehen, sagte sie.
„Vor fünfzig Jahren war diese Art von Tornado ein seltenes Ereignis. Jetzt sehen wir weltweit immer mehr davon“, sagte Culley.
Mehr Informationen:
Theresa M. Culley et al., Langzeiteffekte eines Tornados: Auswirkungen auf die heimische Gehölzvegetation und das invasive Amur-Geißblatt (Lonicera maackii) in einem städtischen Wald, Ökologie und Evolution (2024). DOI: 10.1002/ece3.10890