Klima- und Vegetationszonen
Klima- und Vegetationszonen (im europäischen Osten)
| Inhaltsverzeichnis |
1 Einführung
Osteuropa im geographischen Sinne erstreckt sich vom Westen nach Osten zwischen der Oder bis an den Ural sowie der Barentssee im Norden bis zum Kaukasus im Süden. Damit umfasst es etwa 45 Längen- und 30 Breitenkreise.
Die planetarische Lage bedingt folgende Charakteristika der atmosphärischen Zirkulation, welche sie vom maritim beeinflussten Klima Westeuropas unterscheiden: 1. Abgemilderter Einfluss der atlantischen Westwinde 2. Kontinental geprägtes Klima mit hoher Jahresamplitude der Temperatur. 3. Zum Kontinentinneren und den Subtropen hin abnehmende Niederschläge. 4. Winterliche Schneebedeckung sowie Spät- und Frühfröste besonders im Norden, Dürregefährdung durch Sommertrockenheit und trockenheiße Winde besonders im Süden Osteuropas.
Das Klima Osteuropas ist generell gekennzeichnet durch kalte Winter, kühle (Norden) bis heiße (Süden) Sommer, Schneefall im Winterhalbjahr, Dürregefahr im Zentrum und Süden und damit thermischen wie auch hygrischen Faktoren, die die agrarische Nutzung beeinträchtigen. Dem solaren Einstrahlungsmaximum im Sommerhalbjahr steht ein Minimum im Winterhalbjahr gegenüber. Die Strahlungsintensität bewirkt deutliche Unterschiede der Lufttemperatur, die wiederum unterschiedliche Druckverhältnisse schaffen. Das Druckgefälle zwischen hohen und niederen Breiten ist im Winter am stärksten ausgeprägt, wodurch hohe Windgeschwindigkeiten entstehen. Osteuropas Klima wird durch sechs große Luftmassentypen charakterisiert (Weischet, Endlicher 2000: 126f):
- Durch das Tief in der Barentssee werden maritim-arktische Luftmassen herbeigeführt. Sie sind kühl, feucht und sorgen für Wolkenreichtum gegebenenfalls Schneefall. Zusammen mit aus Mitteleuropa bis zum Finnischen Meerbusen vorstoßenden Zyklonen wirken sich diese Luftmassen v. a. in den nördlichen Bereichen Osteuropas aus (Häufigkeit im Nordwesten: 23 %; im Zentrum: 12 %; im Süden: 7 %).
- Deutlich mildere Wetterlagen entstammen den maritim-temperierten Luftmassen, die aus der Ostsee herangeführt werden und auf ihrem Weg deutlich Wasserdampf verloren haben. Dennoch sind sie die mildesten und wolkenreichsten Luftmassen, die Osteuropa erreichen. Ihre Häufigkeit beträgt im Nordwesten 30 %, im Zentrum 20 % und im Süden noch 15 %.
- Maritim-tropische Luftmassen kennzeichnen die südlichen Lagen Osteuropas in zunehmender Entfernung von der Arktikfront (polare Kaltluft) und Annäherung an die Polarfront (gemäßigt kalte Luftmassen polaren Ursprungs). Sie haben ihren Ursprung am Schwarzen Meer, in geringerem Maße auch am Kaspischen Meer und am Aralsee. Von dort ziehen sie in einer südwestlichen Strömung gegen Nordosten über die untere Wolga und die Ukraine. Feucht und labil geschichtet, sorgen sie an ihren Warmfronten für Niederschlag im Winter.
- Kälter und trockener sind kontinental-arktische Luftmassen, die westwärts aus dem Sibirischen Hoch ausströmen (Zentrum über Südsibirien und der Mongolei). Von allen Luftmassen, die Russland erreichen, stellen sie die kältesten dar und sind verantwortlich für den sog. „Sibirischen Winter”. Ihre Häufigkeit liegt am Uralrand bei 20 % und sinkt gegen Süden auf 5 % ab.
- Wandernde Zwischenhochs sind zuweilen in die Westwinddrift eingeschaltet, die Osteuropa in abgeschwächter Form erreicht. Diese stellen „kontinental-gemäßigte” Luftmassen dar. Ihre bevorzugte Zugbahn führt von der Halbinsel Kola (Nordwesten Russlands) in Richtung Aralsee. Dieser Zirkulationstyp stellt dort ein Drittel (Nordwesten) bis die Hälfte (Zentrum, Süden, Nordosten) aller Luftmassenfrequenzen. Zwischenhochs des kontinental-gemäßigten Typs liefern trockenes, kaltes Wetter.
- Kontinental-tropische Luftmassen spielen in Osteuropa lediglich eine untergeordnete Rolle. Ihr Herkunftsgebiet liegt in Mittelasien. Wenn sie die Ukraine erreichen (Frequenz 9 %), sind sie aufgrund des Föhneffekts der Hochgebirge extrem trocken; noch seltener werden sie im Norden Osteuropas registriert (1 %).
2 Polare und subpolare Zone (Tundra, Taiga)
2.1 Klima
Die polare und subpolare Zone nimmt den nördlichsten, gleichzeitig schmalsten Raum Osteuropas entlang der Küste der Barentssee ein. Sie weist die niedrigsten Temperaturen auf, sowohl im Mittel des Jahres als auch in Bezug auf absolut erreichte Maxima. Charakteristisch für Gebiete nördlich des Polarkreises (66o N) ist der Wechsel von Polartag und Polarnacht mit ununterbrochener (Sommerhalbjahr) bzw. fehlender Beleuchtung (Winterhalbjahr), der den Energiehaushalt in entscheidendem Masse steuert. Die Winter sind allgemein lang und kalt, die Sommer kühl bis mäßig warm, die Übergangsjahreszeiten fehlen nahezu völlig.
In der Tundra liegen die durchschnittlichen Temperaturen mindestens in neun Monaten im Jahr unter 5 °C; gleichzeitig liegen sie im wärmsten Monat zwischen 6 –10 °C; somit ist Baumwuchs nicht möglich. An ihrem Südrand geht die baumfreie Tundra in eine Flechtentundra, Zwergstrauch- und später eine Waldtundra über, an die sich die Taiga anschließt.
Repräsentative Temperaturwerte für die Tundra bietet Archangelsk: Der Januarwert liegt durchschnittlich bei –16,4 °C, die mittlere Temperatur im Juli liegt bei 15,1 °C; als Jahresdurchschnitt ergeben sich somit +0,4 °C. Absolute Kälte-Maxima können –40 bis –50 °C betragen. Bemerkenswert ist der Einfluss des Golfstromes, der das Winterklima Skandinaviens und Nordrusslands überwärmt und dafür sorgt, dass der Hafen Murmansk eisfrei bleibt. Östlich von circa 40° E bildet sich ebenso wie im Weißen Meer jedoch Küsteneis.
Niederschläge in der Tundra fallen relativ gleichmäßig über das Jahr verteilt bei schwachem Maximum im August und September. Der Jahresdurchschnitt liegt zwischen 150–300 mm. Mit zunehmender nördlicher Lage gehen sie überwiegend als Schnee nieder. Dieser liegt geschlossen von Oktober bis Mai und erreicht eine Mächtigkeit von 70–80 cm. Spätes Frühjahr und Frühsommer werden durch das Phänomen der „Wegelosigkeit“ (russ. rasputica), gekennzeichnet. In dieser Zeit taut der Schnee und trägt zur Verschlammung bei, die viele Wege unpassierbar macht. Hydrologisch fällt der sehr plötzlich einsetzende Eisaufbruch der Flüsse auf, der von Süden nach Norden fortschreitet. Er bewirkt eine starke Abflussspitze, der um diese Zeit starke Hochwasser auslöst. Dürre ist in diesem Raum fast unbekannt, da generell niedrige Temperaturen die Verdunstung herabsenken.
Höhere Temperaturen und Niederschläge kennzeichnen die südlich anschließende Taiga (borealer Nadelwald). Sie liegt nordwärts von 60° N, auf der Halbinsel Tajmyr bis sogar 72° N. Die mittleren Temperaturen liegen an vier bis sechs Monaten über +5 °C (Vegetationsperiode), an zwei bis drei Monaten werden 10–18 °C erreicht. In Petrozavodsk werden im Januar –11,5 °C und im Juli 16,0 °C gemessen. Die Summe des jährlichen Niederschlags steigt in diesem Raum auf 250 bis über 500 mm und kann damit doppelt so hoch wie in der nördlich anschließenden Tundra sein. Entscheidender ist aber der höhere Anteil, der generell als Regen niedergeht. Hinzukommt, dass auch der Nadelwald im Frühjahr von starken Abflüssen betroffen ist, sobald das Eis der Flüsse aufbricht.
2.2 Vegetation
Tundra und Taiga sind Vegetationsformen der polaren und subpolaren Zone. In Osteuropa ist sie neben dem Osteuropäischen Tiefland auch im Ural vertreten. Thermische Verhältnisse sind Grundlage der Ausbildung und Konservierung von Permafrost, der sowohl Tundra als auch Taiga weitflächig unterlagert. Hierunter versteht man dauerhaft gefrorenen Boden, der nur in der kurzen Sommerzeit kurz oberflächlich auftaut, und der Jahresmitteltemperaturen von maximal 0 °C erfordert. Allgemein werden Kältewüste und Tundra unterschieden. Von der arktischen Insel Nowaja Zemlja abgesehen, hat Osteuropa keinen Anteil an der sog. Kältewüste. Verschiedene Faktoren behindern dort das Pflanzenwachstum: Wärmemangel, Kryoturbation, Solifluktion und Frostsprengung. In diesem Raum erreicht die Temperatur des wärmsten Monats maximal 6 °C. Im Gegensatz dazu erreicht die Tundra im Sommer +6 bis 10 °C und ermöglicht damit bereits eine artenarme Vegetation (Klink 1996: 213 f.). Die vorhandenen Pflanzengesellschaften sind artenarm, und zuweilen machen zehn Arten 90 % der Phytomasse aus. Die anschließende Waldtundra geht in zunehmend größere und geschlossenere Gesellschaften von lichten Flechtenwäldern und geschlossene Wälder im Süden über.
Die Nadelwaldzone der Taiga profitiert von höherem Wärme- und Wasserangebot als die Tundra. Baumwuchs und Dichte steigen von Norden nach Süden spürbar an, sodass die jährliche Primärproduktion der Pflanzenmasse 4–8 t/ha erreicht.
3 Feuchte und trockene gemäßigte Zone (Sommergrüner Laub- und Mischwald, Steppe)
3.1 Klima
An die Taiga schließt im Süden, je nach Grad der Kontinentalität, die feuchte bzw. trockene gemäßigte Zone an.
Es gilt allgemein, dass von West nach Ost die Jahresamplitude der Temperatur von 18–20 °C (Mitteleuropa) auf 27,4 °C (Moskau) bis 32,5 °C (Kasan) ansteigt und gleichzeitig die Menge des jährlichen Niederschlags abnimmt (Minsk: 662 mm; Jekaterinburg: 487 mm). In Atlantiknähe liegen die von Zyklonen erfassten feuchten Mittelbreiten. Die Station Moskau weist z. B. ein Jahresmittel von +5,0 °C auf (Januar –9,3 °C, Juli +18,1 °C) auf. Während Jahresdurchschnitt und Wintertemperatur deutlich unter mitteleuropäischen Werten liegen, sind die Sommertemperaturen diesen ähnlich (zum Vergleich: Düsseldorf Januar +2,4 °C, Juli + 18,3 °C). Der Niederschlag erreicht jährlich etwa 500–1000 mm, bei einem höheren Regenanteil. Schneefall herrscht in der Wintersaison vor, doch ist hierbei zu differenzieren: Im Westen bildet sich keine monatelange geschlossene Decke wie in nördlichen Breiten aus, da regelmäßig Zyklonen für Tauphasen sorgen; dagegen herrschen im östlichen Osteuropa stabile Schneeverhältnisse vor. Allgemein nimmt die Zahl der Tage mit Schneebedeckung von Westen nach Osten zu von ca. 150 Tage in Kasan bis 240 Tage auf Nowaja Zemlja (Shahgedanova 2003: 90 nach Richter 1966). Regen tritt mit großer Verlässlichkeit während des ganzes Jahres auf, doch macht sich ein zunehmendes Sommermaximum in kontinentaler Richtung hin bemerkbar.
Die trockenen Mittelbreiten umfassen im Wesentlichen das Gebiet der Steppen , die sich quer über Eurasien von Südosteuropa bis nach China erstrecken. So erreicht Kiew im Juli 19,2 °C (zum Vergleich: Riga 16,9 °C), während die Wintersaison durch starke Kälte charakterisiert ist (Januarmittel –5,3 °C; absolutes Minimum
–34,1 °C). Die Niederschlagssummen liegen im Jahresverlauf bei bis zu 600 mm im Nordwesten der Ukraine, sinken aber gegen Südosten nahe der Krim auf lediglich 300 mm ab. Unterhalb dieser Grenze ist in diesem Raum keine agrarische Nutzung ohne künstliche Bewässerung möglich.
Bei abnehmendem Niederschlag steigt generell die Dürregefahr, verursacht durch seine hohe jährliche Schwankungen und trockenheiße Winde, sog. ›Suchovej‹ (russ.). Diese treten überwiegend im späten Frühjahr oder frühen Sommer auf. Auslöser dieser bemerkenswerten Winde sind das Zusammentreffen starker Einstrahlung, niedriger Luftfeuchte und hoher Windgeschwindigkeiten; als untere Schwellenwerte gelten Lufttemperaturen von 25 °, relative Feuchte unter 30 % sowie Windgeschwindigkeiten am Tag von 7–10 m/sec (25–36 km/h). Ihre Frequenz steigt von Nordwesten gegen Südosten beständig an. Noch in Novosibirisk (Westsibirien) können sie gemessen werden. Diese Trockenwinde können die landwirtschaftlichen Erträge der Ukraine und Südrusslands stark senken.
3.2 Vegetation
Wie der Name vermuten lässt, ist dieser Raum durch sommerliche Begrünung gekennzeichnet und winterliche Kahlheit. Dazwischen liegen die Übergangssaisonen Frühling (Frühjahrsblüher, Blattaustrieb, Blüte der Holzpflanzen) und Herbst (Laubverfärbung, Blattwurf) (Schultz 2000). Typische Böden der feuchten Mittelbreiten sind Braunerden, welche in Kombination mit klimatischen Faktoren intensive agrarische Nutzung ermöglichen.
Die Fruchtbarkeit der Steppen resultiert aus humusreichen Böden mit einer Primärproduktion von 4–10 t/ha jährlich. Diese entstehen aus Pflanzenresten, die im Sommer verdorren und von Bodentieren zum Humus verarbeitet werden. Aufgrund der Winterkälte wird die organische Substanz nur langsam mineralisiert, und durch geringe Niederschläge werden Nährstoffe kaum in tiefere Bodenschichten ausgewaschen. Hygrische Anreicherung findet im Winterhalbjahr statt, dabei geht etwa ein Viertel des jährlichen Niederschlags als Schnee nieder.
Die fruchtbaren Schwarzerdeböden (Tschernosem) mit hohem Humusgehalt ermöglichten ackerbauliche Nutzung bereits seit dem Altertum. Dennoch herrschen in diesem Raum zwei Faktoren, die Pflanzenwuchs und Ackerbau einschränken: sommerliche Dürre und winterliche Fröste. Daneben ist die Steppe oftmals von sommerlichen Starkregen betroffen, die die Landschaft erodieren und Zerschluchtung auslösen. Die sog. ›Ovragi‹ sind typische Formen solcher auf natürliche Weise zerschnittenen Steppen. Unterschieden werden Wald-, Langgras- und Kurzgrassteppe, die von Nord nach Süd aufeinander folgen. Ihre Wuchsformen sind dabei Anpassung an klimatologische Vorgaben. Am Südrand der Kurzgrassteppe findet schließlich der Übergang in die Wüstensteppe statt. In der Kurzgrassteppe bleiben den Pflanzen für ihre ganze Entwicklung lediglich ca. 60 Tage zwischen Schneeschmelze und einsetzender Dürre.
Während die Steppe die trockenen Mittelbreiten einnimmt, ist der sommergrüne Laub- und Mischwald typisch für die feuchten Mittelbreiten, der Raum, der in Mitteleuropa seine Hauptverbreitung findet. In Osteuropa schiebt sich diese Zone keilförmig gen Osten und reicht bis Sibirien. Die Niederschläge sind höher als in den trockenen Mittelbreiten und werden bei Schultz (2000) mit 500-1000 mm angegeben, die im Jahresverlauf verlässlich niedergehen. Schnee tritt auf, doch hält er durch eindringende Zyklonen im Winterhalbjahr nicht permanent an.
4 Subtropen (Mittelmeergebiet; Halbwüste)
4.1 Klima
Osteuropa hat nur geringen Anteil an der subtropischen Zone und zwar hauptsächlich im Bereich der Schwarzmeerküste, dem Kaukasus-Vorland und dem Kaspischen Tiefland. Ihre Hauptcharakteristika sind hohe Sommer- und niedrige Wintertemperaturen sowie geringe Niederschlagssummen. So weist z. B. Astrachan (am Kaspischen Meer) ein Januarmittel von –5,5 °C auf, dagegen +25,2 °C im Juli. Die jährlichen Niederschläge liegen durchweg unter 300 mm und gehen im Bereich der Kaspischen Senke auf bis zu 160 mm zurück. Orographische Effekte können lokal die Niederschläge auf bis zu 1000 mm im Stau des Krimgebirges erhöhen. Dessen subtropische Position und Leelage bescheren der Südküste der Halbinsel Krim jährlich 2.250 Sonnenstunden. Die Niederschläge fallen überwiegend im Winterhalbjahr, jedoch tritt auch im Sommer Regen auf, worin sich die südöstlichen Räume Osteuropas vom typischen Mittelmeerklima unterscheiden, das nahezu sommertrocken ist. Ein weiterer entscheidender Unterschied besteht darin, dass im Winter Kaltluft über das Schwarze Meer breitflächig nach Europa einströmen kann. Wenn sich im Norden des Schwarzen Meeres kalte Kontinentalluft mit feuchter Warmluft aus dem Mittelmeer vermischt, können Starkregen, Hagel und Schneestürme auftreten. Obwohl die Mächtigkeit der Schneedecke selten 10 cm übersteigt, liegt sie doch auf der Krim im Januar und Februar persistent. Das Einpflügen des Schnees in den Oberboden soll das Feuchtereservoir für ackerbauliche Nutzung erhöhen. Geringe Niederschlagsmengen im Jahresverlauf tragen zu versalzenden Böden (aszendierende Bodenwasserbewegungen) und zu episodischer Wasserführung der Flüsse bei.
Im Gegensatz zur östlichen Zone der Subtropen, die durch geringe Jahresniederschläge, Gefährdung durch ›Suchovej‹, langanhaltenden winterlichen Frost und Schneedecke und gekennzeichnet ist, gestaltet sich das Klima im westlichen Bereich der Subtropen. Hierzu werden in diesem Kontext das frühere Jugoslawien und Griechenland gerechnet. Die Temperaturen erreichen in Belgrad beispielsweise jährliche Mittelwerte, wie sie in Astrachan erreicht werden – doch der Winter bleibt oberhalb der 0 °C Isotherme (Januar +0,4 °C) und der Sommer ist bedeutend kühler (Juli +21,6 °C). Allgemein fällt auf, dass die Niederschläge wesentlich höher sind als in Südrussland. Sie entstammen der Einbindung in das alternierende Klimaregime des Mittelmeergebietes mit Dominanz des Azorenhochs im Sommer und Zyklonen während des Winterhalbjahres (Winterfeuchte Subtropen), die nicht bis Südrussland reichen. Dabei spielt orographischer Niederschlag eine entscheidende Rolle, der durch das Dinarische Gebirge hervorgerufen wird. In Dubrovnik werden knapp 1300 mm im Jahresverlauf erreicht, während in Crkvice auf 1050 m Höhe bereits über 4600 mm registriert wird. Dieser Wert ist einer der höchsten in ganz Europa. Die hohe Jahreswerte sind auf das Winterhalbjahr konzentriert. Bedeutend in der Witterungsgestaltung entlang der dalmatinischen Küste ist die sog. Bora, ein kalter Fallwind aus nördlicher Richtung. Er fällt zumeist über die schmale Stelle zwischen den Julischen und Dinarischen Alpen in Richtung Slowenien ein. Die Bora ist an die Zeit zwischen November und April gebunden und ist als Luftmasse maritim-polaren Ursprungs aus dem Nordwesten bzw. kontinentaler Luft aus dem Nordosten zu verstehen. Abgesehen von der ›Bora‹, ergibt sich eine ähnliche klimatische Situation für Griechenland. Der Niederschlagsgang verläuft ähnlich wie im südlichen Balkan, doch fallen hier scharfe jährliche Schwankungen auf. Die Extremwerte liegen zwischen 115 und 568 mm pro Jahr (Weischet, Endlicher 2000: 219) mit Durchschnitt um 377 mm. Ähnliche Mengen wie in Deutschland werden auf Samos gemessen (717 mm). Die Temperaturen unterscheiden sich jedoch stark vom südlichen Balkan in Abhängigkeit von der Lage im Gradnetz und nehmen von Nord nach Süd beständig zu. So herrscht ein milder Winter mediterranen Types vor (Januar: Athen +9,3 °C, Samos +10,3 °C), im Sommer beinahe ununterbrochene Hitze (27,0 bzw. 28,4 °C) mit nochmals höheren Werten als in Astrachan. Griechische und makedonische Gebirge sorgen dafür, dass im Winter keine Kaltlufteinbrüche bis an die Ionischen Inseln reichen.
4.2 Vegetation
Hygrischer Mangel bedingt in Südrussland geringe Artenbestände. Wüstensteppen und Halbwüsten sind offene Pflanzenbestände, bei denen die Arten um wertvolles Bodenwasser konkurrieren und deshalb weit verstreut voneinander entfernt liegen. Somit entsteht eine schüttere lockere Bodenbedeckung. Typische Formationen der Halbwüsten sind Zwergsträucher. Wassermangel bedingt v. a. auch geringe Bodenbildung, sodass der Unterboden (B-Horizont) oft nur ansatzweise ausgeprägt ist. Die Halbwüsten Osteuropas sind aufgrund ungünstiger Bodenverhältnisse dünn besiedelt; ihre agrarische Nutzung ist nur äußerst schwierig durchführbar. Traditionell herrschte in den Halbwüsten der Erde Nomadismus vor. Ein anderes Bild ergibt sich im Westen Griechenlands und des früheren Jugoslawien. Der Boden ist durch verschiedene Prozesse (winterliche Starkregen, Rodung, landwirtschaftliche Übernutzung) stark degradiert. Grundsätzlich sind die Böden des Mittelmeergebietes ungünstig für menschliche Bewirtschaftung, da sie nährstoffarm und häufig salzangereichert sind. Dies ist eine Folge aszendierender Lösungen in semi-ariden Gebieten wie auch künstlicher Bewässerung. Ursprüngliche Vegetationsform des Mittelmeergebietes waren Hartlaubwälder, die mittlerweile zu Hartlaubstrauchformationen degradiert sind. Ebenen und mäßig geneigte Hänge werden in Kultur genommen für Dauerkulturen (Wein, Ölbäume, Mandeln, Feigen, Pfirsiche, Aprikosen, Zitrus), Reis, Baumwolle, Mais unter Bewässerung sowie im Regenfeldbau Weizen, Gemüse und Kartoffeln (Schultz 2000). Damit ist ihr Potential und auch ihre tatsächliche Nutzung deutlich höher einzuordnen als die der Subtropenregionen Südrusslands.
Blümel W. D. 1999: Physische Geographie der Polargebiete. Stuttgart. Endlicher W., Weischet W. 2000: Regionale Klimatologie. Teil 2: Die Alte Welt. Europa, Afrika, Asien. Stuttgart. Klink H.-J. 1996: Vegetationsgeographie. Braunschweig. Schultz J. 2000: Handbuch der Ökozonen. Stuttgart. Shahgedanova, M. (Hg.) 2003: The Physical Geography of Northern Eurasia. Oxford.
