Umweltmonitoring mit Flechten in der Euroregion Neiße
3. Material & Methoden
Für den Vergleich mit den historischen Verhältnissen wurde im Rahmen einer Masterarbeit (Stephan 2012) die Flechtenflora zweier historisch besonders intensiv durchforschter Gebiete in der Region im Sommer 2011 erfaßt und mit den historischen Daten verglichen. Dabei wurden nur epiphytische Großflechten berücksichtigt, da diese erfahrungsgemäß in der Vergangenheit bevorzugt gesammelt werden. Für die Zeit um 1800 standen als Vergleichsdaten die Aufsammlungen von C. G. Mosig aus der Umgebung von Meffersdorf im Isergebirge (heute Unięcice, Polen, Koord. ca 50°50‘N–50°57‘N, 15°16‘E–15°19‘E) im Herbar GLM zur Verfügung. Für die Zeit um 1900 konnten die ebenfalls in GLM befindlichen Belege aus dem Süden der Görlitzer Heide (Umgebung von Rothwasser/Czerwona Woda, heute Polen, Koord. ca.
51°13‘N–51°18‘N, 15°06‘E–15°17‘E) und die zugehörige Publikation von Rakete (1911) herangezogen werden. Da insbesondere bei Mosig die Sammellokalitäten oft nur relativ grob („prope Meffersdorf“, „in monte Tafelfichte“
u. dgl.) angegeben sind, wurde für die Gegenwart die möglichst vollständige Dokumentation der Groß-flechtenflora der betreffenden Bereiche angestrebt, wie sie auch für die Aktivitäten der genannten Sammler unterstellt werden darf. Dabei konnte historisch nur die Präsenz, aber nicht die Häufigkeit der Arten ausgewertet werden.
Für die Organisation der weiteren Beobachtung wurde geprüft, welche Rückschlüsse hinsichtlich Umweltver- änderungen sich auf der vorhandenen Datenbasis treffen lassen und welchen Defiziten in der Datenqualität mit dem einzurichtenden künftigen Monitoring begegnet werden müßte.
4. Ergebnisse
Die Ergebnisse der vergleichenden Erfassung histo-rischer und aktueller Flechtenflora von Rothwasser und
Meffersdorf sind in Abbildung 1 nach Artenzahlen dargestellt.
In den Gebieten mit historisch umfassend dokumen-tierter Flechtenflora (Meffersdorf und Rothwasser) hat sich ein nennenswerter Teil der historisch bekannten epiphytischen Großflechtenarten bereits wieder angesiedelt. Die Artenzahlen sind jedoch noch niedriger als aus der Vergangenheit belegt. Dabei ist der Unterschied zu heute in Meffersdorf (Referenzzeitpunkt um 1800) größer als in Rothwasser (Referenzzeitpunkt um 1900).
Als Ursachen für das Fehlen von Arten kommen noch nicht abgeschlossene Einwanderung oder nicht mehr gegebene Existenzbedingungen infrage. In Meffersdorf (Referenzzeitpunkt um 1800) ist in den historischen Aufsammlungen eine Artengruppe vertreten, die nach Rose (1976) bzw. Coppins &
Coppins (2002) als Zeiger langfristig kontinuierlicher, naturnaher Standortbedingungen gelten kann und empfindlich auf forstwirtschaftliche Eingriffe reagiert (sog. „Arten historisch alter Wälder“). Unabhängig von der Frage, ob hier geringes Ausbreitungsvermögen oder die Abhängigkeit von bestimmten Strukturen und Zerfallsphasen der Waldbestände maßgeblich ist, ist für diese Arten das gegenwärtige Fehlen im Gebiet plausibel, da die nötige langfristige Konstanz der Standortbedingungen aufgrund der forstlichen Eingriffe und der zwischenzeitlichen starken Schädigung der Waldbestände durch die Schadstoffimmissionen nicht gegeben ist. Beachtenswert ist, daß diese Artengruppe im Referenzgebiet Rothwasser im Vergleichszeitraum um 1900 nicht vorhanden war, was den hier geringeren Artenschwund im Vergleich zu heute erklärt. Auch wenn die Bedingungen zwischen dem Meffersdorfer Berglandbereich und der Niederung um Rothwasser nicht völlig vergleichbar sind, mag dies doch ein Hinweis auf einen schon im 19. Jahrhundert erfolgten Rückgang dieser Arten sein. Zumindest haben sie in der Görlitzer Heide in der Vergangenheit nicht völlig gefehlt, wie etwa ein Beleg von Peltigera horizontalis (Huds.) Baumg. von Wurzeln einer alten Eiche (GLM-L-12943) zeigt.
Als zweite Gruppe, deren gegenwärtiges Fehlen plausibel ist, kann man jene Arten ansehen, die nach Wirth (1991) die höchste Empfindlichkeit gegenüber Schadstoffen zeigen. Arten der Toxitoleranzklassen 1 und 2 wurden in den eigenen Erhebungen im Kreis Görlitz sowie der Görlitzer Heide und dem Isergebirge bisher nicht wieder nachgewiesen (Abb. 2), und so fehlen sie auch in den hier diskutierten Untersuchungsgebieten.
Eine mögliche Erklärung wäre ein noch immer zu hohes Niveau der Schadstoffbelastung, wozu auch Nährstoffeinträge aus Landwirtschaft und Verkehr beitragen mögen. Diese spielen zwar im Gebiet eine
geringere Rolle als etwa in Nordwestdeutschland oder den Niederlanden (Wendland et al. 1993, Umweltbundesamt 2001), sind aber mutmaßlich doch von Bedeutung. Zum Fehlen der empfindlicheren Arten
Abbildung 1. Vergleich von historischem und aktuellem Artenbestand epiphytischer Großflechten in den Umgebungen von Rothwasser/Czerwona Woda (historische Aufsammlungen um 1900) und Meffersdorf/Unięcice (historische Aufsammlungen um 1800). hellblau – extrem empfindliche Arten, die in der Region aktuell noch nirgends wieder nachgewiesen sind (vgl. Abb. 2);
violett – Arten, die als Zeiger langfristiger Standortskonstanz und geringer forstlicher Überformung gelten („Urwaldarten“); grün – sonstige nur historisch nachgewiesene Arten; rot – nur aktuell nachgewiesene Arten; dunkelblau – sowohl historisch als auch aktuell im jeweiligen Gebiet nachgewiesene Arten (aus Stephan 2012).
Rycina 1. Porównanie historycznego i współczesnego składu gatunkowego dużych porostów epifitycznych w okolicach Czerwonej Wody (zbiór historyczny z ok. 1900 r.) i Pobiednej (Unięcic), (zbiór historyczny z ok. 1800 r.). Jasnoniebieski – gatunki skrajnie wrażliwe, które obecnie nie zostały w regionie nigdzie stwierdzone (por. ryc. 2); fioletowy – gatunki, które uważane są za wskaźniki długotrwałej stabilności środowiska i niewielkich zmian w środowisku leśnym („gatunki lasów pierwotnych“); zielony – pozostałe gatunki stwierdzone jedynie w materiałach historycznych; czerwony – gatunki stwierdzone jedynie współcześnie; ciemnoniebieski – gatunki stwierdzone w materiałach historycznych i współcześnie (za Stephan 2012).
Figure 1. Comparison of historical and current species composition in the area around Rothwasser/Czerwona Woda (historic records around 1900) and Meffersdorf/Unięcice (historic records around 1800). light blue: extremely sensitive species, currently not yet found in the region (cp. fig. 2); purple: species considered as indicator for long-term site oder continuity and minor silvicultural impact (‘primeval forest species’); green: other species, found only historically; red: species observed only at present; dark blue:
species verified both historically and currently in the respective area (from Stephan 2012).
im Unterschied zu den weniger empfindlichen kann auch der effektiv kürzere Zeitraum für die Wiederbesiedlung beitragen, da für die empfindlicheren Arten geeignete Immissionsverhältnisse sich unter den Bedingungen langsam fallender Schadstoffkonzentrationen erst zu einem späteren Zeitpunkt einstellen als dies für die weniger empfindlichen Arten der Fall ist.
Nach Abzug dieser beiden Gruppen von Arten, von denen viele auch großräumig verschollen oder gefährdet sind (Wirth et al. 2011) gibt es in beiden Gebieten praktisch keine Unterschiede in der Artenzahl zwischen früher und heute.
In qualitativer Hinsicht gibt es aber einen etwa 40%igen Austausch des Artenbestandes. Dies kann zum Teil ein Artefakt sein, da nur Präsenz/Absenz untersucht werden konnte und der Nachweis seltener und unbeständiger Arten sehr vom Zufall beeinflußt ist. Bei einer derartigen Größenordnung der Veränderung ist es aber gut denkbar, daß auch tatsächliche Veränderungen erfolgt sind, was über Zeiträume von 100 bzw. 200 Jahren nicht völlig überraschend wäre. Van Herk et al. (2002) weisen schon im Laufe weniger Jahrzehnte deutliche Verschiebungen im Artenspektrum der Epiphyten niederländischer Alleen nach. Die Autoren führen dies dort zum Teil auf den Klimawandel zurück. Wir haben in unserer Arbeit die Arten unter Nutzung derselben Kategorien in derselben Weise zugeordnet, wie dies van Herk et al. (2002) tun. Im Unterschied zu den Befunden der genannten Autoren läßt sich bei uns auf diese Weise
kein Einfluß von Klimaerwärmung nachweisen, da ungeachtet des erheblichen Umbruchs der Flechtenflora die Anteile der einzelnen Verbreitungstypen keine klar gerichtete Veränderung zeigen (Stephan 2012, hier nicht gezeigt). Ausbreitung von Arten mit in Europa atlantisch-mediterranem Schwerpunkt, wie sie in Westeuropa und Westdeutschland in jüngerer Zeit beobachtet worden ist (z. B. Spier 1998), ist in unseren Untersuchungsgebieten bisher nicht feststellbar (vgl. Appendix, Tab 1).
Die Zuordnung der Flechten zu Verbreitungstypen bei van Herk et al. (2002) beruht auf Verbreitungs-schwerpunkten nach der latitudinalen Verbreitung.
Amplitude und Verbreitungsgrenzen bleiben dabei unberücksichtigt; alle Arten kommen zumindest im temperaten Bereich vor und aus ihrem Vorkommens-schwerpunkt ist nicht zu schließen, wie weit sie sich mit ihren temperaten Vorkommen vom Arealrand entfernt befinden. Wir haben deshalb unsere Daten auch mit einer alternativen Zuordnung getestet, indem wir die Gesamtverbreitung der Arten jeweils nach dem System von Meusel et al. (1965) klassifiziert und geprüft haben, ob sich Tendenzen in der Präsenz von Arten nachweisen lassen, die sich nahe dem Arealrand befinden, was auf Effekte von Klimawandel hindeuten könnte. Auch mit diesem Ansatz gibt es keine klare Richtung in den festgestellten Verschiebungen des Artenspektrums, die als Effekt von Klimaerwärmung interpretiert werden könnte (Stephan 2012, hier nicht gezeigt).
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Abbildung 2. Epiphytische Großflechten im Kreis Görlitz, dem Isergebirge und der Görlitzer Heide, geordnet nach Toxitoleranzklassen gemäß Wirth (1991). schwarz: aktuell nachgewiesen, grau: nur historisch nachgewiesen.
Rycina 2. Klasyfikacja dużych porostów epifitycznych z terenu powiatu Görlitz, Gór Izerskich i Puszczy Zgorzeleckiej ze względu na tolerancję na substancje toksyczne według Wirtha (1991). Czarny – stwierdzone aktualnie, szary: stwierdzony tylko w materiałach historycznych.
Figure 2. Epiphytic macrolichens in the administrative district of Görlitz, Jizera Mountains and Görlitzer Heide, indexed by classes of toxi-tolerance corresponding to Wirth (1991). black: currently found; grey: only historically found.
5. Diskussion
Abgesehen vom plausiblen Verschwinden zweier gut umrissener ökologischer Gruppen von Flechten bleibt ein erheblicher Austausch von Arten gegenüber dem historischen Bestand, dessen Bewertung mit Unsicherheiten verbunden ist. Hinsichtlich fehlender Hinweise auf klimatisch bedingte Verschiebungen ist anzumerken, daß der drastische Rückgang nordischer Arten in der Untersuchung von van Herk et al. (2002) in erster Linie der Einbeziehung von Bodenflechten in dieser (und nur in dieser) Verbreitungskategorie geschuldet ist: Fünf der sieben „stark zurückgegangenen“
nordischen Arten in jener Studie sind Bodenflechten, und dies sind zugleich die einzigen Bodenflechten aus der ganzen Untersuchung. Vermutlich hätte sich bei gleichem Vorgehen auch in unserem Gebiet ein Rückgang
„nordischer“ Arten nachweisen lassen. Dies wäre aber in unserem Gebiet in erster Linie eine Folge des generellen Rückgangs von Bodenflechten aufgrund des Rückgangs geeigneter, offener Standorte gewesen (z. B. Otte 2002b), weshalb wir uns hier auf die Betrachtung der Epiphyten beschränkt haben.
Gleichwohl ist die Aussagekraft unserer Daten im Vergleich zur Arbeit von van Herk et al. (2002) dadurch eingeschränkt, daß von uns nur zwei Gebiete und keine quantitativen Veränderungen berücksichtigt werden konnten. In unserem Falle können – vielleicht subtile – Veränderungen nicht in gleicher Präzision aufgezeigt werden wie bei den genannten Autoren, die eine größere Zahl von Gebieten und auch die quantitativen Verschiebungen untersucht haben. Ein möglicher Einfluß von Klimawandel auf die Flechtenflora unseres Gebietes bleibt somit vielleicht bei der gegebenen Datenlage un-erkannt. Neben Insuffizienz der vorliegenden Daten für die Ermittlung von Einflüssen des Klimawandels auf die Flechtenflora besteht in Anbetracht der meist recht großen Weltareale der Flechten allerdings auch die Möglichkeit, daß Klimaeffekte tatsächlich keine Rolle für die beobachteten Veränderungen in unserem Raum spielen. Unter den aktuell erstmals in den betrachteten Gebieten beobachteten Arten sind keine, bei denen von einer Arealerweiterung ausgegangen werden kann (vgl.
Appendix, Tab. 1).
Andernorts wurde gezeigt, daß Veränderungen in der Waldstruktur weit größeren Einfluß auf die Artenzusammensetzung der Flechtenvegetation haben als Veränderungen des Großklimas (Moning et al.
2009). Hinsichtlich der Auswirkungen veränderter Landnutzungen in unserem Gebiet kann vermutet werden, daß zum Beispiel das Verschwinden der Tanne,
die kürzeren Umtriebszeiten in der Forstwirtschaft und die Einbringung neuer Forstbaumarten wie der Lärche Einfluß auf die Flechtenflora haben. So gibt Mosig (nach Herbardaten in GLM) von der Tafelfichte verschiedene Flechten von alten Tannen an. Heute ist die Tanne nach unsern eigenen Beobachtungen dort nicht mehr vorhanden oder wird erst in jüngster Zeit wieder angebaut. Wegen fehlender topographischer Genauigkeit der historischen Angaben, unvollständiger Habitatdaten und geringer Stichprobenzahl der alten Aufsammlungen ist die Sicherheit von Rückschlüssen auf die Kausalitäten in dieser Hinsicht jedoch eingeschränkt.
In vielen Gebieten können eutrophierende Einflüsse für den Wandel der Flechtenflora verantwortlich ge-macht werden. Für unsere Untersuchungsgebiete läßt sich allerdings in der Summe keine Zunahme von Arten nachweisen, die nach VDI (2005) als Eutrophierungszeiger anzusehen sind. Auch in dieser Hinsicht können freilich im Vergleich zu den historischen Daten nur Präsenz/
Absenz, aber nicht eventuelle quantitative Veränderungen festgestellt werden (vgl. Appendix, Tab. 1)
Fazit: Die künftige Dauerbeobachtung sollte die Defizite in der Qualität der historischen Daten vermeiden.
Sie muß deshalb folgendes gewährleisten:
• Einschätzung des quantitativen Vorkommens der Arten am jeweiligen Beobachtungspunkt
• Bereitstellung einer ausreichenden Stichprobe durch Anlage einer genügenden Zahl von Flächen
• präzise Umgrenzung der Flächen und deren standörtliche Charakteristik
Für die Nutzbarmachung der historischen Daten ist zu beachten, daß aufgrund von deren zum Teil mangelnder topographischer Präzision – besonders im Falle der Daten von C. G. Mosig – nicht unbedingt gewährleistet ist, daß die jetzt angelegten Dauerbeobachtungsflächen an den gleichen Stellen liegen wie die alten Aufsammlungen.
Das kann im Einzelfalle, zum Beispiel bei Wirkung besonderer lokalklimatischer Verhältnisse, zu Fehl-schlüssen im Hinblick auf scheinbare Veränderungen führen. Um die wertvollen alten Daten dennoch zum ortsansässige ehrenamtliche Kräfte gewährleistet werden kann. In Anbetracht der begrenzten Zahl historischer Sammelgebiete wäre in möglichst all diesen Gebieten darauf hinzuwirken, dergleichen zu organisieren. Dem soll mit unserer Internetseite [www.buntes-neisse-dreieck.net] gedient werden.
7. Danksagung
Kok van Herk danken wir sehr herzlich für die Bereitstellung der Originaltabelle, die der Zuordnung von Arten in der Arbeit von van Herk et al. (2002) zugrundegelegen hat.
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Appendix 1. Liste der historisch und aktuell aus den Gebieten um Rothwasser und Meffersdorf nachgewiesenen Großflechtenarten mit Kennzeichnung von Bindung an alte Waldstandorte (RIEC-Arten nach Coppins & Coppins 2002): A und Toxitoleranzklasse nach Wirth (1991): To.
Załącznik 1. Lista historycznych i współcześnie stwierdzonych gatunków dużych porostów z okolic Czerwonej Wody i Pobiednej (Unięcic) z oznaczeniem powiązania ze starymi stanowiskami leśnymi (gatunki RIEC wg Coppinsa & Coppinsa 2002): A oraz klasa tolerancji toksycznej wg Wirta 1991: To.
Appendix 1. List of macrolichen species found historically and currently in the areas around Rothwasser and Meffersdorf including indications for species linked to ancient woodland habitats (RIEC-species according to Coppins and Coppins 2002): A and classes of toxi-tolerance according to Wirth (1991): To.
Art Rothwasser Meffersdorf
Bryoria fuscescens x x x x 3
Cetraria sepincola x 2
Cetrelia olivetorum x A
Cladonia coniocraea x x
-Cladonia fimbriata x x x
-Collema flaccidum 2
Evernia divaricata x 1
Evernia mesomorpha
Evernia prunastri x x x x 6
Flavoparmelia caperata x x x 3
Hypogymnia physodes x x x x 8
Hypogymnia tubulosa x x x x 6
Hypogymnia vittata x
Melanelia exasperatula x x x 6
Melanelia glabratula x x 6
Parmelia saxatilis x x x 7
Parmelia submontana x
Parmelia sulcata x x x x 8
Parmelina pastillifera x 3
Parmelina quercina x
Parmelina tiliacea x 5
Parmeliopsis ambigua x x x x 7
Parmeliopsis hyperopta x
Parmeliopsis hyperopta x