Projekt
Quecksilbereinträge im Wald
Entwicklung und Test von Methoden zur Messung der nassen Quecksilberdeposition unter dem Kronendach von Wäldern auf den Flächen des Intensiven forstlichen Umweltmonitoring (Level II).
Atmosphärische Einträge von Quecksilber (Hg) führen zu langfristigen Belastungen der Ökosysteme. Während die Pfade von Quecksilber in Feuchtgebieten intensiv untersucht wurden, sind diese für Waldökosysteme nur unzulänglich bekannt (Xun Wang et al 2017). Dabei liegt die Anreicherungsrate im Boden produktiven Wäldern rund 2,5% höher, als in den Böden von vegetationsarmen Gebieten; wobei die Hg-Konzentration mit organischen Kohlenstoff, dem Niederschlag und der Vegetationsbedeckung korrelieren (Obrist et al 2016). Dies lässt sich mit dem Auskämmeffekt durch (immergrüne) Bäume leicht erklären und ist auch für andere Schadstoffe bekannt.
Hintergrund und Zielsetzung
Hg gehört zu den prioritären Stoffen der Genfer Luftreinhaltekonvention (CLRTAP), die im Protokoll zu Schwermetallen (Aarhus 1998, aktualisiert 2012) Regelungen zur Minderung der Emission von Cadmium (Cd), Blei (Pb) und Hg in die Atmosphäre vereinbart hat. Die Risikobewertung mit den in der CLRTAP entwickelten Methoden zur Berechnung und Kar-tierung von Critical Loads für Hg und ihren Überschreitungen zeigt für Deutschland (und Europa) verbreitet Überschreitungen der ökologischen Belastungsgrenzen für terrestrische Ökosysteme, insbesondere Wälder. In der Nationalen Strategie zur Biologischen Vielfalt hat sich Deutschland das Ziel gestellt, bis 2020 die Critical Loads u. a. für Schwermetalle einzu-halten. Dieses Ziel wird voraussichtlich nicht erreicht werden können.
Das Projekt soll dazu beitragen, bestehende Wissenslücken hinsichtlich atmosphärischer Einträge von Quecksilber und ihrer Verteilung in Waldökosystemen zu schließen. Es soll die Entwicklung einer Messmethodik für die nasse Hg-Deposition unter dem Kronendach von Wäldern unterstützen, die bei Einsatz möglichst einfacher technischer Mitteln dennoch belastbare, reproduzierbare Ergebnisse liefert. Damit werden Voraussetzungen geschaffen, den tatsächlichen Eintrag in Waldböden zu erfassen, der bisher mit Hilfe vorhandener Mo-delle (z. B. landnutzungsabhängige Hg-Depositionsberechnung mit dem EMEP-Modell) nur mit großen Unsicherheiten quantifiziert werden kann. Die Messergebnisse sollen gemein-sam mit gemessenen Hg-Konzentrationen in Blättern, Nadeln und Böden (aus dem intensiven forstlichen Umweltmonitoring) ausgewertet werden, um Informationen zu Hg-Flüssen in, ggf. auch zur Reemission aus Waldökosystemen zu erhalten.
Vorgehensweise
Messung von Quecksilber auf einer Level II-Fläche und der dazugehörigen Freifläche im Jahresgang mit unterschiedlichen Sammlern.
Ergebnisse
Schad T, Sanders TGM, Werner W, Eghdami H (2018) Erarbeitung von Vorschlägen für ein repräsentatives Messnetz zur Überwachung der Wirkungen bodennahen Ozons in Umsetzung der Richtlinie (EU) 2016/2284, Artikel 9 und Anhang V : Abschlussbericht. Dessau: Umweltbundesamt, 141 p, Texte UBA 114
Thünen-Ansprechperson
Thünen-Beteiligte
Beteiligte externe Thünen-Partner
- Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt (NW-FVA)
(Göttingen, Hann. Münden, Deutschland)
Geldgeber
-
Umweltbundesamt (UBA)
(national, öffentlich)
Zeitraum
6.2018 - 7.2022
Weitere Projektdaten
Projektstatus:
abgeschlossen
Publikationen zum Projekt
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Ferretti M, Gessler A, Cools N, Fleck S, Guerrieri R, Jakovljevic T, Nicolas M, Nieminen TM, Pitar D, Potocic N, Raspe S, Schaub M, Schwärzel K, Timmermann V, Vejpustková M, Vesterdal L, Vanninen P, Waldner P, Zimmermann L, Sanders TGM (2024) Resilient forests need joint forces for better inventorying and monitoring. Forest Ecol Manag 561:121875, DOI:10.1016/j.foreco.2024.121875
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Krüger I, Andreae H, Chmara I, Dietrich HP, Eickenscheidt N, Fleck S, Greve M, Haßdenteufel M, Henry J, Hölscher A, Martin J, Mundhenk P, Meesenburg H, Prescher A-K, Raspe S, Russ A, Schmitz A, Strer M, Talkner U, Zimmermann L, Sanders TGM (2024) Wandel und Beständigkeit des intensiven Umweltmonitorings. AFZ Der Wald 79(13):12-16
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Rukh S, Sanders TGM, Krüger I, Schad T, Bolte A (2023) Distinct responses of European beech (Fagus sylvatica L.) to drought intensity and length - A review of the impacts of the 2003 and 2018-2019 drought events in Central Europe. Forests 14(2):248, DOI:10.3390/f14020248
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Schmitz A, Sanders TGM, Bolte A, Bussotti F, Dirnböck T, Penuelas J, Pollastrini M, Prescher A-K, Sardans J, Verstraeten A, de Vries W (2023) Responses of forest ecosystems in Europe to decreasing nitrogen deposition. In: Du E, de Vries W (eds) Atmospheric nitrogen deposition to global forests : Spatial variation, impacts, and management implications. London: Academic Press, pp 227-245
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Rukh S, Schad T, Strer M, Natkhin M, Krüger I, Raspe S, Eickenscheidt N, Hentschel R, Hölscher A, Reiter P, Sanders TGM (2022) Interpolated daily temperature and precipitation data for Level II ICP Forests plots in Germany. Ann Forest Sci 79:47, DOI:10.1186/s13595-022-01167-3
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Wang S, Zhang Y, Ju W, Chen JM, Cescatti A, Sardans J, Janssens IA, Wu M, Berry JA, Campbell E, Fernandez-Martinez M, Alkama R, Sitch S, Smith WK, Yuan W, He W, Lombardozzi D, Kautz M, Sanders TGM, Krüger I, et al (2021) Response to Comments on "Recent global decline of CO2 fertilization effects on vegetation photosynthesis". Science 373(6562):1-8, DOI:10.1126/science.abg7484
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Prescher A-K, Schmitz A, Sanders TGM, Nussbaumer A, Karlsson GP, Neirynck J, Gottardini E, Hansen K, Johnson J, Nieminen TM, Schaub M, Ukonmaanaho L, Vanguelova EI, Verstraeten A, Waldner P (2018) Change in sulphur pools in forest ecosystems following the reduction of atmospheric sulphur dioxide. Geophys Res Abstr 20:9027
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Seidling W, Beck W, Ziche D (2009) Crown condition and radial stem wood increment: documentation of complex relationships. In: Kaennel Dobbertin M (ed) Long-term ecosystem research: Understanding the present to shape the future : International Conference, Zurich, Switzerland, September 7-10, 2009 ; Abstracts. p 95
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Seidling W, Lux W, Strich S, Bolte A (2007) Forstliches Umweltmonitoring in Deutschland unter Forest-Focus. AFZ Der Wald 62(11):577-579
Kontakt
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- tanja.sanders@thuenen.de
Leiterin Arbeitsbereich Ökologie und Walddynamik, Kontaktperson Intensives forstliches Monitoring