Überwintern - Anpassungsstrategien an die kalte Jahreszeit
Die Herbstfarben der Laubbäume kündigen den Winter an. Die Malser Haide, Burgeis und der Friedhof St. Stephan vom Kloster Marienberg.
Den heutigen Beitrag habe ich am Gedenktag für den Heiligen Gallus, 16. Oktober, geschrieben. Im Schatz der Volksweisheiten gibt es den Spruch „Noch Golli kearn die Wiesen olli“, will heißen nach dem Tag des Heiligen Gallus gehören die Wiesen allen gemeinsam und dürfen von den Nutztieren in der Herbstweide gemeinsam genutzt werden. Diese alte Regel für die Nutzung von Grund und Boden in der bäuerlichen Gemeinschaft des ländlichen Raumes und Zusammenlebens ist der Ansatz für meinen Beitrag auf diesen Zeitungsseiten: Wie haben Menschen, Tiere und Pflanzen die Berge der Alpen erobert und ganzjährig bewohnt?
In den kontinentalen Klimazonen der Erde ist der Winter in der Regel die auslesende Jahreszeit für das Vorkommen von Pflanzen, Tieren und Menschen. Im subtropischen und tropischen Klima ist v. a. die Niederschlagsarmut mit Trockenzeiten bis hin zur Dürre der Hauptauslesefaktor für das Vorkommen der Arten.
Menschen dauerhaft in den Bergen
Zum Überdauern des Winters haben alle Lebensformen im Laufe ihrer Evolution unterschiedlichste Überlebensstrategien entwickelt. Wenn wir bei uns Menschen beginnen: Menschen konnten in den Alpen erst dauerhaft als Bauern sesshaft werden, wenn sie zu Bauern mit Feldern und Anbau von Nutzpflanzen, gezähmten Nutztieren und Wintervorratshaltung für sich und ihre Tiere wurden. Vorher sind sie bis in die Jungsteinzeit nur in den Sommermonaten zuerst als Jäger und Sammlerinnen in die Berge der Alpen vorgedrungen. Auf die Jägerphase folgte eine Phase des nomadisierenden Hirtentums: Die Menschen hielten mit Schafen und Ziegen erste Nutztiere, weideten Grasflächen ab und zogen mit ihren Herden weiter auf neue Weidegründe, wenn alte Weiden unergiebig wurden. In dieser Phase sind die Vinschger Leiten als waldfreie Zone entstanden. Die Frühmenschen kannten kein anderes Werkzeug als das Feuer, um großflächig Weideland zu gewinnen. Sie rodeten den Wald durch Abbrennen. Erst mit dem Bau von wintertauglichen Wohnhöhlen und primitiven Behausungen, dem Töpfern von Vorratsgefäßen und dem Mähen, Dörren und Einbringen von Gras als Futtervorrat konnten die Menschen ganzjährig in den Alpen bleiben und überleben. Mit der Felderwirtschaft beginnt auch die Verteidigung von Besitz, von mein und dein.
Sommergrün - wintergrün
Bei Pflanzen und Tieren gibt es eine Vielzahl von Anpassungen an den Winter. Eine in unserer Herbstlandschaft makroskopisch sehr auffällige Anpassung ist der Blattwurf von holzigen Bäumen und Sträuchern unter den Wild- und unter den Nutzpflanzen nach vorausgehender Blattverfärbung. Die Natur treibt keinen Luxus: Das für die Photosynthese unabdingbar notwendige Blattgrün wird abgebaut, eingezogen, gespeichert wiederverwertet. In den Blättern verbleiben Anthozyane und Xanthophylle als weitere Farbstoffe. Im Waldbild der inneralpinen Täler dominieren die Nadelbäume. Von den verschiedenen Nadelbaumarten Fichte, Föhre, Lärche, Tanne, Zirbe und Legföhre sind alle bis auf die Lärche wintergrün, d.h. sie werfen die Nadeln auch im Winter nicht ab. Die Lärche ist hingegen sommergrün, sie wirft ihre Nadeln im Winter ab. Vorher verfärben sie sich strohgelb. Und jetzt in dieser Herbstverfärbung kann man die Zusammensetzung des Bergwaldes aus Fichten und Lärchen in unteren Teil und aus Zirben und Lärchen im oberen Teil gut abschätzen.
Sich in den Boden zurückziehen
Eine andere Strategie des Überdauerns von Mangelzeiten bei Pflanzen und Tieren ist sich in die wärmenden Schichten des Bodens zurückziehen. Alle krautigen Pflanzen verdorren in ihrem oberirdischen Pflanzenkörper und überleben Kälte bei uns und Dürre in den heißen Klimazonen mit ihrer unterirdischen Pflanzenmasse. Das kann ein tiefgehendes und vielverzweigtes Wurzelsystem, eine Knolle, eine Zwiebel sein.
Eine weit verbreitete Überlebensstrategie ist die Einjährigkeit im Gegensatz zur Mehrjährigkeit. Als imposantes Beispiel für die Einjährigkeit unter den Blütenpflanzen sei die Sonnenblume genannt: Aus dem keimenden Samenkorn wächst eine bis zu zwei Meter hohe Pflanze heran.
Aber auch Tiere ziehen sich in die tieferen Bodenschichten zurück, die gleichzeitig wärmen und vor Fressfeinden schützen. Beispiele dafür wären unter den Insekten viele Arten, die als Puppe und damit als Ruhstadium im Boden überwintern. Als Beispiel für staatenbildende Insekten seien die Waldameisen genannt. Der überirdische Haufen ist das Sommernest, die unterirdischen Gänge im Boden sind das Winternest für den Ameisenstaat. Gleichzeitig ist der Haufen über dem Bodennest ein hervorragender Isolator gegen die Kälte und deren Eindringen in die darunterliegenden Bodenschichten.
Unter den Säugetieren überwintern verschiedene Mausarten im Boden. Sicher sind vielen auch schon die Lauf- und Fraßgänge aufgefallen, wenn im Frühjahr der Boden ausapert. Unter dem Schutz der Schneedecke legen Mäuse eine Vielzahl von Laufgängen an der Grenze zwischen Boden und Schneedecke an. Hier ist auch der Ort, wo das schlanke Mauswiesel als winteraktives Tier unter den Mäusen seine Nahrung findet. Das Murmeltier ist hingegen ein passiver Überwinterer. Es schläft in seinem Erdbau im Familienverband und reduziert im Schlaf seine Stoffwechselfunktionen, um Energie zu sparen. Die Herzfrequenz sinkt von sommerlichen 130 Schlägen pro Minute auf 15, der Atemrhythmus von 30 Atemzügen pro Minute auf 4-5 und die Köpertemperatur von 37,7 auf 2,6° C. Sinkt die Körpertemperatur wegen der eindringenden Kälte noch stärker, dann wird es für das Murmeltier lebensgefährlich. Es wacht auf, frisst von seinen eingelagerten Heuvorräten, gewinnt daraus Wärmeenergie und schläft dann wieder ein. Für 160 Tage Winterschlaf wird nur so viel Energie verbraucht, wie für 12 Tage aktiven Lebens im Sommer.
Zu den aktiven Überwinterern unter den Wassertieren gehören unter den einheimischen Fischen die Forellenartigen (Salmoniden). Sie brauchen kaltes Wasser zum Ablaichen. Die Fortpflanzung der Forellen erfolgt sogar in der kalten Jahreszeit. Forellen sind Kaltwasserlaicher und aktive Überwinterer. Dazu wandern die Fische aus den Flüssen stromaufwärts zu den seichten Quellbächen. Die Karpfen (Cipriniden) als eine weitere einheimische Fisch-Familie sind hingegen passive Überwinterer. Sie ziehen sich in die tieferen Wasserschichten am Seegrund zurück. Dort friert das Wasser nie zu Eis. Wasser hat die sogenannte Dichteanomalie: Bei +4° C ist es am schwersten und sinkt in die Tiefe. Gewässer frieren von oben nach unten zu. Der Gefrierpunkt des Wassers liegt bekanntlich bei 0° C. Die Eisschicht, die sich an der Oberfläche bildet, schützt die tieferen Wasserschichten vor der Kälte und damit vor dem Zufrieren.
Kältestarre
Kriechtiere wie Eidechsen und Schlangen, und die Lurche wie Kröten, Frösche, Salamander und Molche sin passive Überwinterer. Sie fallen bei extrem reduzierten Lebensfunktionen in Kältestarre und überleben im Schutz des Bodens, im Falllaub, unter Steinen oder in Erdlöchern die kalte Jahreszeit.
Dem Winter ausweichen
Eine weitere Strategie bei Tieren heißt dem Winter ausweichen. Dieser Strategie folgen die Zug- und Strichvögel. Fast alle insektenfressenden Vögel sind Zugvögel oder zumindest Strichvögel. Weil es im kontinentalen Klima im Winter keine Insekten als Nahrung gibt, müssen die Insektenfresser unter den Vögeln warme Klimazonen aufsuchen, um sich zu ernähren und um zu überleben. Je nach Länge ihrer Flugstrecken werden Kurzstreckenzieher und Langstreckenzieher unterschieden. Langstreckenzieher fliegen in das äquatoriale Afrika und kehren im Frühjahr später in ihr Brutgebiet zurück als Kurzstreckenzieher. Zu den Vogelarten, die am kürzesten bei uns im Brutgebiet bleiben, gehören die Mauersegler. Sie kehren erst im Mai zu uns zurück und fliegen nach einer schnellen Brut schon wieder im August in den Süden. Eine weitere Strategie ist auch die Umstellung der Nahrung: Kohlmeisen sind im Sommer reine Insektenfresser, im Winter stellen sie ihre Ernährung auf ölhaltige Samen wie z.B. Sonnenblumen-Kerne um.
Es müssen aber nicht immer lange Vogelzüge sein, um den Winter zu überleben. Es können auch kleinräumigere Orts-
wechsel sein. So wechseln etwa die Rothirsche unter den Säugern als Wildtiere von den Sommereinständen am Berg in die Wintereinstände im Tal oder von der Schattenseite auf die Sonnenseite der Hänge.
Vorratshaltung
Was für die Menschen der Vorratskeller und die Nutztiere der Futterstock im Stadel ist, sind für den Tannenhäher (Zirbmgratsch) seine Vorräte von Zirbelnüssen. Er sammelt etwa 100.000 Zirbelnüsse, vergräbt sie im Boden, in Felsspalten oder unter Baumwurzeln. 80% davon findet er in einer durch Schnee völlig veränderten Landschaft wieder. Sein hervorragendes Orientierungs- und Merkvermögen ist im sogenannten Hippocampus oben auf dem Vogelgehirn verortet.
Winterbrüter
Dass der Winter die Ruhephase für Lebewesen ist, gilt mit Ausnahmen. Es gibt sogar Tierarten, die haben ihren Reproduktionszyklus und damit ihr evolutionäres Ziel, die Art zu erhalten, in den Winter verlegt. Zu den Winterbrütern gehören z.B. der Fichtenkreuzschnabel und der Bartgeier. Wenn im Herbst die ölhaltigen Samen von Lärchen und Fichten reifen, ist das Nahrungsangebot für die Kreuzschnäbel am höchsten und damit eine günstige Zeit für die Brut. Das Gleiche gilt für den Bartgeier als letztes Glied der Nahrungskette: Im ausapernden Winter ist die Anzahl von Fallwild am höchsten und damit die Zeit für die Eiablage am günstigsten.
Die Bachforelle ist ein Kaltwasser-Laicher. Foto: Fabrizio Moglia
Die Kohlmeise stellt die Nahrung um. Foto: Eva Grassl Raffeiner
Der Tannenhäher betreibt Vorratshaltung. Foto: Alberto Bianchi