Prognose über die Erholung der Böden vom Sauren Regen in Buchen (Fagus sylvatica) wäldern
- Boden und Landökosysteme
- Wasser - Atmosphäre - Umwelt
- Lebensraum und Landschaft
Abstract
Aus Vergleich von chemischen Bodenparametern im Stammfußbereich und Zwischenflächenbereich von 152 Altbuchenstandorten im Wienerwald (Probennahme 1984/85) schloss Lindebner (1990) auf einen signifikanten Immissionseinfluss: Bodenversauerung, erhöhte Schwefel (S) gehalte, sowie Verlust der basischen Kationen Kalzium und Magnesium. Zwischenzeitlich wurden die Emissionen von SO2, dem wichtigsten Ausgangsprodukt für die Bildung des Sauren Regens, sehr stark reduziert. Trotzdem ist dieses alte Thema „Acid Rain“ wieder von großer Aktualität, da in Abhängigkeit von festzustellenden Bodenparametern die Freisetzung von historisch deponiertem S mancherorts höher ist als der Eintrag und gegenwärtig Boden- und Oberflächengewässerversauerung verursacht. Tatsächlich konnte in einem Vorversuch anhand einer neuerlichen Beprobung von 19 dieser 152 Flächen ein Anstieg des pH-Wertes im Oberboden festgestellt werden, wobei sich der Stammfußbereich stärker als der Zwischenflächenbereich verändert hat. Veränderungen des Bodenchemismus mit zunehmender Entfernung vom Stammfuß wurden bereits in den 1980ern von Sonderegger (1982) und Kazda (1983) an ausgewählten Buchen im Flysch-Wienerwald gemessen und sehr gut dokumentiert. Die Arbeitshypothesen dieses Projektes lauten: a) die Böden haben sich aufgrund der Emissionsreduktion von SO2 seit den 1980ern erholt; b) der Rückgang der Bodenversauerung ist eine Funktion der historischen Schadstoffbelastung und der Zeit; c) eine Zufuhr der verlorenen basischen Kationen ist hilfreich, um die Bodenerholung anhand verschiedener Parameter zu definieren und zeitlich zu bewerten; d) die netto S-Bilanz ist entscheidend, um Prognosen über die Erholungsfähigkeit der Böden zu treffen und ist von S-Input und Bodenparametern abhängig. Folgende Methoden werden zur Überprüfung der vier Hypothesen eingesetzt: i) historische und rezente chemische Bodenparameter von ca. 90 dieser Altbuchenstandorte (Lindebner, 1990) werden miteinander verglichen. ii) Die räumliche Heterogenität von Bodensäulen dieser drei nährstoffreichen Standorte auf Flysch (Sonderegger, 1982; Kazda, 1983) sowie dreier nährstoffarmer Standorte auf Molasse in 5 Abständen (27 cm bis 300 cm, jeweils 3 Bodentiefen) hangabwärts vom Stammfuß bis zur Zwischenfläche erlaubt Aussagen zur Reversibilität der Bodenversauerung. Die Originalität dieses Ansatzes besteht darin, dass auf dem gleichen Standort Bodenprofile unterschiedlicher historischer Belastungen (Stammfuß wurde aufgrund der Filterwirkung des Baumes und Eintrag mit dem Stammabfluss wesentlich stärker belastet) in einer sogenannten „falschen Zeitreihe“ (steigende Bodenwasserflüsse aufgrund des zunehmenden Stammabflusses mit abnehmender Distanz zum Stamm verursachte eine schnellere Erreichung des Gleichgewichtszustandes mit den abnehmenden S-Einträgen) studiert werden können. Diese Prognosen werden mit dynamischen Versauerungsmodellen (z.B.: PnET-BGC) verglichen, wobei ein Schwerpunkt darauf gelegt wird, wie die iii) Bereitstellung von basischen Kationen (experimentelle Gaben in den 1990ern, Ca-Pumpe der Buche, Verwitterung) die Erholungsparameter im zeitlichen Verlauf beeinflusst. iv) Anhand der wässrigen Elementflüsse durch diese jeweils 5 Bodensäulen werden Input/Output-Bilanzen aufgestellt und umfangreiche Untersuchungen zur Biogeochemie von S (inklusive stabiler Isotopenanalytik zwecks Evaluierung unterschiedlicher S-Quellen) durchgeführt.
- Saurer Regen
- Erholung der Böden
- Nährstoffflüsse
- Biogeochemie von Schwefel
- Fagus sylvatica
- Stabile Isotope
Mitarbeiter*innen
Torsten Winfried Berger
Ao.Univ.Prof. Dipl.-Ing. Dr.nat.techn. Torsten Winfried Berger
torsten.berger@boku.ac.at
Tel: +43 1 47654-91217
BOKU Projektleiter*in
15.07.2011 - 14.07.2016
Klaus Dolschak
Dipl.-Ing. Dr.nat.techn. Klaus Dolschak
klaus.dolschak@boku.ac.at
Projektmitarbeiter*in
15.07.2011 - 14.07.2016
Thomas Prohaska
Ao.Univ.Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn. Thomas Prohaska
thomas.prohaska@boku.ac.at
Projektmitarbeiter*in
15.07.2011 - 14.07.2016
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Externe Partner
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Gene E. Likens
Partner
USDA Forest Service, Northern Research Station
Lindsey Rustad
Partner
Syracuse University
Charles T. Driscoll
Partner