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Atmosphärischer Eintrag von Spurenelementen
Judith Pielert, Friederike Lang, Christoph Schulz, Stephan Raspe
Statusbericht des elfjährigen Monitorings an den bayerischen Waldklimastationen
Spurenelemente kommen in den kleinsten Mengen von Natur aus in der Umwelt vor. Zu ihnen gehören lebenswichtige Elemente, aber auch toxisch wirkende Schwermetalle. Setzt sie der Mensch frei, können sie über die Atmosphäre in Ökosysteme eingetragen werden, sich dort anreichern und negative Auswirkungen erzielen, auch wenn die Eintragsraten oft sehr gering sind. Von vielen Spurenelementen sind bisher jedoch weder Eintragsraten noch Umweltwirkungen im Detail bekannt. Die Umweltmessungen an den bayerischen Waldklimastationen erfassen neben dem Routinemessprogramm seit Ende der 1990er Jahre auch Spurenelementdepositionen im Niederschlag.
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Mittelwerte der jährlichen Bleifrachten von 1998 bis 2008 im standörtlichen Vergleich |
Wie viele Schwermetalle in die Wälder langfristig eingetragen und angereichert werden, wurde bisher nur selten untersucht. Dabei sind gerade Wälder auf Grund ihrer Filterwirkung als Senken für atmosphärische Schadstoffe von besonderer Bedeutung. Deshalb werden an elf bayerischen Waldklimastationen (WKS) die Spurenelementeinträge im Niederschlag seit 1998 im Freiland und seit 2005 auch im Bestand erfasst (siehe Kasten). Für die zwölf in Tabelle 1 aufgeführten Elemente haben wir die jährlichen Elementfrachten berechnet. Diese Ergebnisse sind deshalb besonders wertvoll, da es nur sehr wenige Studien zum Spurenelementeintrag gibt, die ein solch breites Element- und Standortspektrum und einen vergleichbar langen Zeitraum abdecken. Insbesondere der Eintrag in Waldökosysteme ist, abgesehen von häufig analysierten Schwermetallen wie Blei, Cadmium, Arsen etc. oder Hauptnährelementen, nur selten erforscht worden.
Einordnung und Bewertung der Spurenelementfrachten
Die Schwermetalleinträge an den WKS sind insgesamt nicht besorgniserregend. Bis auf die Bestandsfracht von Mangan reicht keine der ermittelten Elementfrachten an die Obergrenze der in der Literatur beschriebenen Referenzwerte heran. Allerdings liegen fünf Elemente über den für Bayern geltenden Orientierungswerten der maximalen Hintergrundbelastung, sind also hinsichtlich der ländlichen Hintergrundbelastung gemäß Definition des Landesamts für Umwelt (LfU) oberhalb des Normalbereichs. Dies betrifft Arsen, Mangan und Blei sowie Zink und Kupfer in der Bestandesdeposition, Bismut und Vanadium liegen nur knapp unterhalb der Orientierungswerte.
Weiterführende Links
Autoren
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Judith Pielert
war als wissenschaftliche Hilfskraft an der LWF beschäftigt.
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PD Dr. habil. Friederike Lang
ist Heisenberg-Stipendiatin der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und derzeit am Fachgebiet Bodenkunde der Technischen Universität Berlin in Forschung und Lehre tätig
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Christoph Schulz - leitet das Sachgebiet Klima und Wasserschutz
Fachgebiet: Kohlenstoff, Stoffkreisläufe, Wasserqualität
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Dr. Stephan Raspe - Sachgebiet Klima und Wasserschutz
Fachgebiet: Stoffhaushalt, Waldklimastationen
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