Projekte
Auf Blättern abgelagerter Feinstaub beeinflusst die Wasserverdunstung der Bäume. Dies kann Bäumen anfälliger gegen Trockenheit machen, wie Wissenschaftler*innen der Universität Bonn für Stadtbäume gezeigt haben. Wie stark der Effekt auch Waldbäume schädigt, untersucht das Team derzeit für Buchen, Kiefern, Eichen und Fichten auf Flächen des Level-II-Monitorings untersucht. Die Ergebnisse der Studie werden helfen, die Auswirkungen der Feinstaubbelastung auf den Wald besser zu verstehen und könnten eine zusätzliche Erklärung für das starke Baumsterben der vergangenen Jahre liefern. mehr
Ein neues Sammlersystem für die Deposition von Quecksilber hat sich unter Buche im Göttinger Wald bewährt. Unbeheizte, von der NW-FVA entwickelte Sammler bieten eine leicht zu handhabende und kostengünstige Möglichkeit, die Quecksilberdeposition zurfriendenstellend zu messen. Jetzt sollen die Tests auf weitere Baumarten wie Fichte und weitere Level-II-Flächen in Bayern und Nordrhein-Westfalen ausgeweitet werden.
Durch menschliche Aktivitäten, vor allem durch die Kohleverbrennung, werden bedeutende Mengen an Quecksilber in die Umwelt freigesetzt. Um die nasse Quecksilberdeposition in Waldgebieten besser quantifizieren zu können, wird derzeit an der NW-FVA und dem Thünen-Institut im Rahmen eines vom UBA finanzierten Projekts an der Verbesserung des Quecksilbermonitorings auf Level-II-Flächen gearbeitet.
mehr im Project Brief
Der Düngeeffekt durch zunehmende Kohlendioxidkonzentrationen in der Atmosphäre geht zurück. Das zeigt eine globale Auswertung des Wachstums der terrestrischen Vegetation im Zeitraum von 1982 bis 2015. Die Abnahme des Effekts hängt mit sich ändernden Nährstoffkonzentrationen in Blättern und Nadeln zusammen. In der Studie wurden neben Satellitendaten auch Daten von Versuchsflächen ausgewertet, darunter Zeitreihen von deutschen Level-II-Flächen. (Artikel/Pressemitteilung Thünen-Institut)
Die Nährstoffversorgung von Waldbäumen verschlechtert sich aufgrund des globalen Umweltwandels. Europaweit zeigen sich abnehmende Konzentrationen von Stickstoff, Phosphor, Kalium, Magnesium und Schwefel in den Blättern und Nadeln. Ein Fachartikel in Communications Biology von März 2020 zeigt regionale Trends und mögliche Ursachen auf.
Die Blattnährstoffgehalte sind negativ mit der atmosphärischen Kohlendioxidkonzentration korreliert: nimmt das Baumwachstum zu, bieten die Böden nicht immer genügend Nährstoffe um den gesteigerten Bedarf zu decken. Auf Europaebene zeigen sich auch die Auswirkungen des Klimas. Durch häufigere Trockenheiten nehmen Nährstoffkonzentrationen im Mittelmeerraum am stärksten ab. Im Norden Europas mildern steigende Temperaturen teils auch Nährstoffmangel.
Die Nutzung unbemannter Flugobjekte im forstlichen Monitoring bietet eine kostengünstige Alternative zur Satelliten-Fernerkundung oder der bemannten Befliegung. Die erhobenen Daten sind qualitativ hochwertig und können z.B. zur Kartierung und Erhebung von Baumgeometrien verwendet werden.
(mehr beim Thünen-Institut)
Die Überwachung der Ozonbelastung von Ökosystemen wird im Rahmen der NEC-Richtlinie durch die Europäische Union vorgeschrieben. Wie die Level-II-Flächen genutzt werden können um das Ozonrisiko zu überwachen, wird in einem im Dezember veröffentlichten und vom Umweltbundesamtes (UBA) in Auftrag gegebenen Bericht dargestellt.
Ozon ist eines der wichtigsten Spurengase der Atmosphäre, wobei bodennahes Ozon schädliche Auswirkungen auf Menschen, Tiere und Pflanzen haben kann. Um das von bodennahmen Ozon ausgehende Risiko für Pflanzen zu bewerten, werden sogenannte flussbasierte kritischen Belastungsgrenzen (Critical Levels) berechnet. Bei Überschreitung dieser kritischen Belastungsgrenzen besteht die Gefahr einer Beeinträchtigung der Pflanzen (z.B. Wachstum).
Die Berechnung der Belastungsgrenzen ist in Deutschland an einer ausreichenden Anzahl von Messstationen möglich um Deutschland räumlich repräsentativ abzudecken. Jedoch existiert das Potential das Messnetz zu verbessern: insbesondere auf zusätzlichen Flächen meteorologische Messgrößen, wie Luftdruck and Niederschlag, zu erfassen erscheint sinnvoll.
Gelöstes organisches Material (DOM, dissolved organic matter) ist für die Entstehung und Stabilisierung der organischen Bodensubstanz von großer Bedeutung. Es handelt sich um ein heterogenes Gemisch verschiedenster Stoffe, das in konstantem Austausch mit der Umwelt und den in ihr lebenden Organismen steht. Die molekulare Zusammensetzung des gelösten organischen Materials ist unter anderem abhängig vom Ökosystem und der Jahreszeit und könnte neue Erkenntnisse zu Abbau- und Stabilisierungsprozessen liefern. Bislang ist es noch nicht möglich, übergreifende Zusammensetzungsmuster für Ökosysteme abzuleiten.
Ein laufendes Projekt am Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena charakterisiert DOM auf Level-II-Flächen mittels fortgeschrittener analytischer Techniken, wie z.B. der ultrahochauflösenden Massenspektrometrie. Die für die Flächen vorliegenden umfangreichen Datensätze, die Klima, Vegetation und Boden beschreiben, ermöglichen es den Wissenschaftlern dabei, den Zusammenhang der Umweltvariablen mit der molekularen Zusammensetzung des gelösten organischen Materials in Waldökosystemen in Beziehung zu setzen.
In einer groß angelegten Studie mit deutscher Beteiligung wurde die Sensitivität von Ektomykorrhizapilzen auf Umweltbedingungen und Wirtspflanzen nachgewiesen. Die Ergebnisse wurden im Juni 2018 in Nature veröffentlicht.
Insgesamt sind fast 40 000 Proben von 137 Flächen des intensiven forstlichen Umweltmonitorings ausgewertet worden. Die Ergebnisse zeigen eine deutliche Abhängigkeit vom Wirt und von Umweltbedingungen wie Boden-pH, Lufttemperatur, Kaliumversorgung und Nadel-/Blattgehalte. Vor allem beeinträchtigen aber zu hohe Stickstoffeinträge die Symbiose zwischen Mykorrhizapilzen und Waldbäumen.
Die Ergebnisse sind bedeutsam für ein neues Verständnis von kritischen Eintragungen in unsere Waldökosysteme und unterstreichen wie wichtig eine Reduktion der Stickstoffeinträge ist.
(siehe auch Pressemitteilung des Thünen-Instituts)
Gute Nachrichten für Europas Waldböden: Eine europaweite Auswertung der Level-II-Bodenlösungsdaten aus der Zeit von 1995-2012 zeigt, dass der Gehalt an Sulfat, Nährstoffen und Aluminium in der Bodenlösung abnimmt und sich die Bodenversauerung verlangsamt, ein Hinweis auf rückläufige Schwefeleinträge. Die Waldböden haben sich jedoch noch nicht von den erhöhten Stoffeinträgen in der Vergangenheit erholt, insbesondere die Stickstoffbelastung ist weiterhin zu hoch. Die Studie mit deutscher Beteiligung wurde im März 2018 im Fachblatt Global Change Biology veröffentlicht.
(siehe auch Pressemitteilung der NW-FVA)
Das Projekt „Fichte – Trockenheit“ untersucht mittels physiologischer und genetischer Marker in wieweit sich Fichten unterschiedlicher Herkunft in ihrer Trockenheitstoleranz unterscheiden. Die Untersuchungen zeigen die Optionen und Grenzen der Trockenheitsanpassung von Fichtenbeständen.
(mehr beim Thünen-Institut)