42 WALDBERICHT 2005
2.1 Luftschadstoffe
Im Jahr 2000 gelangten rund 75 000 Tonnen Stick- stoff über die Luft in Schweizer Böden.
Über 90 Prozent der Waldflächen bekommen zu viel Stickstoff ab.
Die Einträge von Luftschadstoffen sind im Wald höher als im Freiland; am höchsten sind sie in der Nähe der grossen Emissionsquellen: Verkehr, Sied- lungen und Landwirtschaft.
Beim Menschen reizt Ozon die Schleimhäute und schränkt die Lungenfunktion ein, bei Pflanzen greift es die Zellwände an und zerstört einzelne Blatt- zellen.
Belastung durch Luftschadstoffe
WennSchadstoffe indieLuft frei- gesetzt werden,bleiben sie nicht inderAtmosphäre.Sie findenals Gase, als Aerosole (in der Luft schwebende kleinste Teilchen) oder imRegenwasserdenWeg in unsereÖkosysteme.Dabeiüber- winden sie manchmal beträcht- liche Distanzen und schlagen sich fernab derEmissionsquellen inWäldern oderanderenNatur- gebieten nieder. Stickstoffhalti- ge Stoffe etwa wirken in Böden undGewässernwieDünger, und gleichwieSchwefel führen sie zu saurenBöden(>2.2Boden).
1979 unterzeichnete die Schweiz die «Konvention über weiträumige grenzüberschreiten- deLuftverunreinigung»derUN- ECE.Die imRahmendieserKon- vention ermitteltenDaten zeigen, dassSchwefel heuteweit weniger Schadenanrichtet als noch inden 70er- und 80er-Jahren. Proble- me macht heute in erster Linie der Stickstoff. Er ist zu grossen Teilendafür verantwortlich,dass Luftschadstoffe versauernd wir- ken.Überdiesüberdüngt (eutro- phiert) er dieWaldböden.Rund 65 Prozent des eingetragenen Stickstoffs gelangen inForm von reduzierten Stickstoffverbindun- genwieAmmoniak oderAmmo- nium indieBöden–beideswirk- same Düngestoffe. Wo intensiv Landwirtschaft betrieben wird, steigt derAnteilder reduzierten Stickstoffverbindungen sogarauf bis zu 80 Prozent.
Insgesamt gelangten imJahr 2000 rund 75 000 Tonnen Stick- stoff über die Luft auf Schwei- zer Böden. Im Vergleich zum benachbarten Freiland sind die Ablagerungen imWaldmeist hö- her, weil Bäume die Schadstof- feausderLuft herausfiltern.Am höchsten sind sie in der Nähe von grossen Emissionsquellen wie Verkehr, Siedlungen und Landwirtschaft.
WEITERE INFORMATIONEN Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL
8903 Birmensdorf Forschungsbereich Wald Abteilung Waldökosysteme und ökologische Risiken
044 / 739 25 95
Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft BUWAL 3003 Bern
Forstdirektion
Sektion Waldnutzung und Holzwirtschaft 031 / 324 77 78
43 2 GESUNDHEIT UND VITALITÄT
Insgesamt wurden im Jahr 2000 rund 75 000 T onnen Stickstoff über die Luft auf der Fläche der Schweiz abgelagert. Im Vergleich zum benach- barten Freiland sind die Ablagerungen im Wald meist höher, weil Bäume die Schadstoffe aus der Luft herausfiltern.
2.1.1
Stickstoffdepositionen
Gesamteintragder oxidierten undreduziertenStickstoff-Komponenten inKilogramm Stickstoff proHektar undJahrim Jahr 2000. Darstellungin einer räumlichenAuflösung von einemQuadrat- kilometer.
kgN pro ha undJahr
■<5
■5–10
■10–15
■15–20
■20–30
■30–40
■>40
2.1.2
Säureeinträge in Waldökosysteme
ÜberschreitungderCriticalLoads im Jahr 2000. Säureeinträge die diekritischenWerteüberschreiten, sind hell dargestellt.
Angabe inSäureäquivalentenproHektare undJahr unter(<0) bzw. überdemCriticalLoad.
Anteil Fläche[%]
[Säureäquivalentepro Hektare undJahr]
<0 0–200 201–400 401–700 701–1000 1001–1500 >1500
70 60 50 40 30 20 10 0
Kritische Einträge («Critical Loads»)
Ab welcher Menge schadet der Stickstoff empfindlichenÖkosys- temen wie Wäldern, Hochmoo- ren oder artenreichen Trocken- rasen? Um dies zu beurteilen, stützen sich Fachleute in ganz Europa auf die Werte der kriti- schen Einträge (Critical Loads), die im Rahmen der UNECE- Konvention festgelegt wurden.
Werden diese kritischen Werte nicht überschritten, so wirken sich die Stoffe nach dem heuti- genStand desWissens nicht nega- tiv aufdie Funktion und Struk- tur von Ökosystemen aus. Lang andauernde Überschreitungen hingegen bergen ein Risiko für dieÖkosysteme.Alleinaus einer aktuellen Überschreitung des kritischen Eintrags kann jedoch nicht unmittelbarauf eineSchä- digungdesÖkosystems geschlos-
44 WALDBERICHT 2005
Ozon
Seit den80er-Jahren machendie steigendenKonzentrationen von bodennahem Ozon regelmässig Schlagzeilen.Vor allem imSom- merhalbjahr,wenndieOzonwer- te witterungsbedingt nach oben klettern. Während Ozon beim MenschendieSchleimhäute reizt und die Lungenfunktion ein- schränkt, greift es bei Pflanzen die Zellwände an und zerstört einzelneBlattzellen.Je nachdem, wie empfindlich diePflanzenart und wie hoch die Ozonkonzen- tration ist, treten sichtbareBlatt- oderNadelschädenauf: DieBlät- ter verfärben sich im Herbst früher undfallen eherab,dieFä- higkeit zur Photosynthese lässt nach, die Pflanze wächst lang- samer und die Versorgung der Wurzel mit Assimilaten ausden Blätternwirdgestört.
Die schädlichenAuswirkun- gendesOzons sindschwer nach- zuweisen,denn es hinterlässt kei- ne chemischen Rückstände, die analysiert oder gemessenwerden könnten.SichtbareBlatt- undNa- delschäden sind daherdie einzi- genSpuren,dieFachleute relativ einfach erkennen und charak- terisieren können. Daran kön- nen sieablesen,welcheOzondo- sis welche Schäden verursacht.
Die ersten sichtbarenOzonschä- den wurden 1958 an kaliforni- schenWeinreben festgestellt.In- zwischenweissdieWissenschaft ziemlich genau, wie diese Schä- den entstehen. Es gibt jedoch bisher nur wenige Studien, die Ozonsymptomebeschreiben und charakterisieren.
Diese Lücke versuchen For- scherinnen und Forscher der WSL und der Pennsylvania Sta- teUniversity(USA) zu schliessen.
Siebetreiben seit 1995imTessin eine Forschungsanlage, wo sie unter natürlichenUmweltbedin- gungen die Wirkung von Ozon auf Waldpflanzen untersuchen.
Unter anderem bauen die For- scherinnern und Forscher eine senwerden.SolcheAussagen er-
fordern Langzeitbeobachtungen undsorgfältigeAnalysen mit dy- namischenModellen,die sowohl Intensität wieauchDauerderBe- lastung in ihren Auswirkungen auf den Zustand von Ökosyste- men erfassen können.
34 Prozent der Schweizer Wälderwaren imJahr2000 über- mässigen Einträgen von Luft- schadstoffen mit versauernder Wirkung ausgesetzt. Verglichen mit Endeder80er-Jahre,alsdie- ser Wert noch bei über 60 Pro- zent lag,hat sichdieLage inden
2.1.3
Stickstoffeinträge in Waldökosysteme
Häufigkeitsverteilungder Stickstoffeinträge auf Waldflächen. Flächen,in denen dieStickstoffeinträge diekritischenWerteüberschreiten, sind hell dargestellt.
Anteil Fläche[%]
Überschreitung der Critical Loads [Kilogramm Stickstoffpro Hektare undJahr]
45 40 35 30 25 20 15 10 5
0 < 0 0–5 5–10 10–20 20–40 >40
2.1.4
Stickstoffeinträge auf den LWF-Flächen
Geschätzte undmodellierteStickstoffeinträge aufdenFlächen derlangfristi- genWaldökosystem-Forschung LWF. DierotenBalkenbezeichnen diekritische Grenzefür Stickstoffeinträge.
Stickstoffdeposition
[Kilogramm Stickstoffpro Hektare undJahr]
40 35 30 25 20 15 10 5 0
Bettlachstock Neunkirch
Jussy Lausanne
Othmarsingen Vordem
wald Alptal
Beatenberg Schänis
Celerina Nationalpark
Novaggio Chironico
■Schätzung aufgrundvon Depositions- messungen
■modellierte Depositionswerte –
–kritischeEintrags- werte für Stickstoff (Massenbilanz) letzten Jahren verbessert. Keine
Entwarnung gibt es hingegenbei denStickstoff-Einträgen:Über 90 Prozent der hiesigenWaldflächen bekommen zu vielStickstoff ab.
Die massivsten Überschreitun- genderGrenzwerte kommen im Mittelland, am Alpenrand und in den südlichen Regionen des Tessins vor.Die dortigen hohen Stickstoffeinträge sind zu einem Grossteil auf Schadstoffe aus Norditalien zurückzuführen.
45 2 GESUNDHEIT UND VITALITÄT
Datenbankauf,in der sie doku- mentieren, welche sichtbaren Schäden zu viel Ozon anrichtet.
Unter www.ozone.wsl.ch finden Interessierte schonüber80 Bilder von ozongeschädigten Pflanzen- arten. Ausserdem konnten die Fachleute einen klaren Zusam- menhang nachweisen zwischen steigender Ozonkonzentration, dem Auftreten von sichtbaren Symptomen und einer reduzier- ten Photosyntheseleistung (Gra- fik2.1.6).
Trotz dieserErkenntnisse ist es schwierig, einen biologisch relevanten Ozon-Grenzwert zu definieren. Pflanzenart, Alter, Exposition, Bodenfeuchtigkeit, Temperatur, photosynthetisch aktive Strahlung und relative Luftfeuchtigkeit: Alle diese Fak- toren beeinflussen dieOzonauf- nahme vonPflanzen.
2.1.5a
Schwarzpappel
SichtbareOzonschäden an einem Schwarzpappel-Blatt.
2.1.5b
Berg-Ahorn
DurchOzonzerstörteBlattzellen.
2.1.6
Photosyntheseleistung der Gewöhnlichen Esche
PhotosyntheseleistunginAbhängigkeit vonSymptomentwicklung(rot) und unterschiedlichen Ozonkonzentrationen(grau).
Photosynthese[µmolCO2m-2 s-1] Symptomatische Blattfläche[%]
–
–Photosynthese in gefil- terter Luft (=ca.50%der Ozonkonzentration der Umgebungsluft)
––Photosynthese in unge- filterter Luft (=ca.100%
Ozonkonzentration der Umgebungsluft)
–
–Blattfläche mit sichtbaren Schäden
17.Juni 24.Juni 1.Juli 8.Juli 15.Juli 22.Juli 29.Juli 5.Aug. 12.Aug. 19.Aug.
140 120 100 80 60 40 20 0
35 30 25 20 15 10 5 0
