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11/21/1996 00:00

Hintergrundinfo der IU

Thomas Jahn Kommunikation
GSF - Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit

21.10.1996

H I N T E R G R U N D I N F O R M A T I O N

Waldzustandsbericht in der Diskussion

Gibt der jaehrliche Waldzustandsbericht

Auskunft ueber die Gesundheit des Waldes?

Eine Fuelle von Erkenntnissen zu Ursachen und Symptomen der "neuartigen Waldschaeden" ist das Ergebnis von 15 Jahren Waldschadensforschung. In der Wissenschaft und auf politischer Ebene wird derzeit die Aussagekraft der seit 1984 jaehrlich durchgefuehrten Waldschadenserhebung diskutiert. Kritiker fordern eine staerkere Beruecksichtigung der vielfaeltigen neuen Forschungsergebnisse bei der Methode der Waldschadenserhebung. Der Waldzustandsbericht 1996 wird am 21. November vom Bundesministerium fuer Ernaehrung, Landwirtschaft und Forsten veroeffentlicht. Die Information Umwelt gibt Ihnen einen Ueberblick zum wissenschaftlichen Kenntnisstand der Waldschadenserhebung.

1. 15 Jahre Waldschadensforschung

Anfang der 80er Jahre wurde eine breit angelegte Forschungsinitiative zur Ursachenerforschung der neuartigen Waldschaeden begonnen. Bund, Laender und andere Forschungstraeger haben zwischen 1982 und 1995 im Rahmen des Aktionsprogramms "Rettet den Wald" die interdisziplinaere Waldoekosystemforschung mit rund 465 Millionen Mark gefoerdert. Ausserdem wurden von 1984 bis 1994 zur Stabilisierung geschaedigter Waldbestaende 572 Millionen Mark fuer waldbauliche Massnahmen zur Verfuegung gestellt.

Ursache der neuartigen Waldschaeden ist nicht die toxische Wirkung eines einzelnen Schadstoffes, sondern eine Vielzahl von natuerlichen und anthropogenen Einflussfaktoren, die in der Summe und an verschiedenen Standorten mit unterschiedlichem Gewicht zusammenwirken. Eine zentrale Rolle spielen dabei anthropogene Luftverunreinigungen.

Schwefeldioxid (SO2), Stickstoffoxide (NOX), Ammoniak (NH3) und Ozon (O3) wirken direkt auf die oberirdischen Pflanzenteile.

SO2 verursacht zum Beispiel eine Beeintraechtigung der Photosynthese, was zu Nadel- und Blattverlust fuehren kann (klassische Rauchgasschaeden).

NOX und NH3 regen das Pflanzenwachstum an und erhoehen damit den Bedarf an anderen Naehrstoffen. Folge der Stickstoffeintraege ist eine hoehere Anfaelligkeit der Baeume gegen andere Stressfaktoren und Schadeinwirkungen wie Trockenheit und Insektenbefall.

Fluechtige organische Verbindungen sind Vorlaeufersubstanzen fuer bodennahes Ozon.

Ozon beeintraechtigt in vielfaeltiger Weise den Metabolismus (z. B. die Photosynthese). Durch den "Memory-Effekt" koennen die Schaeden erst 1 Jahr nach der Einwirkung sichtbar werden.

Die Wirkung der Luftschadstoffe bzw. deren Folgeprodukte nimmt mit der Abnahme der Konzentration zwar stark ab. Es gilt aber auch hier das Dosis-Wirkungsgesetz, so dass auch geringe Konzentrationen bei langer Einwirkung schaedigend sein koennen oder durch Wechselwirkungen andere Faktoren verstaerken.

Luftschadstoffe und deren Folgeprodukte (saurer Regen) gelangen aber auch in Boeden, wo sie sich im Laufe der Jahre stark anreichern oder die Bodenqualitaet aendern koennen.

Dabei bewirken Sulfatschwefel, Nitrat- und Ammoniumstickstoff eine Versauerung des Bodens, was zu Naehrstoffmangel und zur Freisetzung von toxischen Substanzen wie Aluminium-Ionen fuehrt. Die Baeume werden dadurch auch anfaelliger gegen Trockenheit und Sturm.

Anhaltende Stickstoffeintraege regen das Pflanzenwachstum an. Dieser Effekt fuehrt zu Naehrstoffungleichgewichten und damit zu hoeherer Anfaelligkeit der Baeume gegen andere Schadfaktoren. Weitere Ursachen fuer Waldschaeden sind natuerliche Einflussfaktoren wie zum Beispiel Wildschaeden, Insekten- und Pilzbefall, Witterung. Auch der einseitige Waldaufbau bei Monokulturen und die nicht standortgerechte Auswahl von Baeumen hat zusaetzliche Stresssituationen fuer die Baeume zur Folge. Ebenso traegt die zunehmende Grundwasserabsenkung zur Verschlechterung der Baumvitalitaet bei.

Die Komplexitaet der Zusammenhaenge und die regional unterschiedlichen Standort-, Bestands-, Bewirtschaftungs- und Belastungsfaktoren fuehren an den Baeumen zu ganz verschiedenen Schadsymptomen und Krankheitsverlaeufen. Deutliche aeussere Symptome einer gesundheitlichen Beeintraechtigung von Baeumen sind Verlust oder Verfaerbung von Blaettern und Nadeln. Der Begriff neuartige Waldschaeden steht fuer das ueberregionale Ausmass der Schaeden, die grosse Zahl der betroffenen Baumarten und die neue Kombination von mehreren Schadsymptomen, die zunaechst unabhaengig von einzelnen Verursachern sind.

Die Aufzaehlung zeigt, dass die anthropogenen Luftschadstoffe eine verwirrende Vielfalt wachstumsfoerdernder und -hemmender Auswirkungen haben koennen, die wiederum unterschiedliche Folgen nach sich ziehen. Die Wissenschaftler diskutieren noch, ob und wie Luftschadstoffe in niedrigen Konzentrationen, wie sie in der Umgebungsluft meist vorkommen, wirken.

2. Waldzustandserhebung, Methode

Ziel der Waldzustandserhebung ist es mit einem raschen, einfachen und moeglichst objektiven Verfahren den Zustand des Waldes beurteilen zu koennen. Die visuelle Beurteilung der Baumkrone waehrend der Vegetationszeit ermoeglicht Rueckschluesse auf die Gesundheit des Baumes. Das Verfahren erbringt bei vertretbarem Aufwand zuverlaessige und vergleichbare Aussagen ueber den Waldzustand. Mittlerweile liegen Zeitreihen vor, die bis in das Jahr 1984 zurueckreichen und somit auch eine Beurteilung schleichender Veraenderungen der Gesundheit des Waldes zulassen. Die Waldzustandserhebung orientiert sich an den Laendergrenzen, eine Aussage ueber die Schadentwicklung entsprechend der Schadstoffbelastung in manchen Regionen kann daher nicht immer getroffen werden. In der Waldschadenserhebung wird der Kronenzustand anhand der Kronenverlichtung und der Nadel-/Blattvergilbung den Schadstufen 0 bis 4 zugeordnet. Der Anteil der vergilbten Nadel-/Blattmasse wird ebenso eingeschaetzt. Die Ergebnisse beider Merkmale werden in Kronenzustandsstufen zusammengefasst. Die folgende Tabelle erlaeutert die verschieden Schadstufen:

(kann bei der IU angefordert werden) Tab. 1, Europaeische Kommission, Der Waldzustand in Europa, 1996

Blatt- bzw. Nadelverlust ueber 10 % bedeutet nach dieser Einteilung eine Abweichung von der Norm und eine Beeintraechtigung der Leistungsfaehigkeit eines Baumes. Diese Toleranzgrenze beruecksichtigt natuerliche Unterschiede in der Belaubungsdichte. In den Waldzustandberichten werden deutliche Schaeden (Summe der Schadstufen 2, 3 und 4) neben den Stufen 0 und 1 ( Warnstufe) dargestellt. In der Bewertung wird nicht unterschieden, welche Schadursachen Veraenderungen der Kronendichte oder Verfaerbungen bewirkt haben. Schaeden bekannter Ursache wie z.B. offensichtliche Hagel- oder Blitzschaeden, Schaeden durch Wind oder Borkenkaeferbefall werden nicht als neuartige Waldschaeden protokolliert.

Die Ausbildung der Krone wird natuerlicherweise von vielen Faktoren beeinflusst. Der Kronenzustand drueckt Summenwirkungen von standoertlichen und genetischen Einflussfaktoren aus. Baeume haben nur wenige Moeglichkeiten auf unterschiedliche Krankheitsursachen aeusserlich sichtbar zu reagieren. Aeussere Einfluesse wie Trockenheit und Naehrstoffmangel, Wind, Insektenfrass, Immissionen oder waldbauliche Massnahmen koennen gleichermassen zu Nadel-/Blattverlusten und Vergilbungen fuehren. Ein unmittelbarer Rueckschluss auf die Ursache eines schlechten Kronenzustandes ist nicht moeglich. Aussagen ueber die Schadursachen der Kronenverlichtung koennte man bekommen, wenn man in der Waldzustandserfassung zusaetzlich standoertliche Parameter wie klimatische Bedingungen und Schadstoffeintraege einbeziehen wuerde. Die Waldzustandserhebung erfasst den Kronenzustand, nicht aber den Waldzustand. So zeigen Baeume mit starkem Blatt-/Nadelverlust oft hohe Zuwachsraten. Um derartig widerspruechliche Phaenomene beurteilen und Ursachen benennen zu koennen, muss der Zustand des Waldes als komplexes Oekosystem in seiner Gesamtheit erfasst werden. Dazu gehoeren auch Artenvielfalt, Bodenzustand, Holzzuwachs, Wurzelwachstum, Naehrstoff- und Wasserversorgung. Die Erfassung dieser Parameter ist allerdings aufwendiger und die Auswertung schwieriger.

3. Ergebnisse der Waldzustandberichte

Seit 1984 fuehren die Bundeslaender nach einem einheitlichen Verfahren Waldschadenserhebungen an den Hauptbaumarten durch. 1987 wurde die Waldschadenserhebung in den Laendern der Europaeischen Union eingefuehrt, 1991 in den neuen Bundeslaendern sowie in einigen osteuropaeischen Laendern. In allen Faellen basieren die Untersuchungen auf einer Beurteilung des Baumkronenzustandes.

Das in den fruehen 80er Jahren befuerchtete rasche und grossflaechige Sterben der Waelder ist nicht eingetroffen. Offenbar waren die bereits ergriffenen Massnahmen der Luftreinhaltung, des Waldbaus und der Bodensanierung erfolgreich. Je nach Baumart, Region und Jahr hat sich der Zustand der Waelder unterschiedlich entwickelt. Insgesamt hat sich der Waldzustand auf hohem Schadniveau stabilisiert. In Deutschland wurden im Waldzustandsbericht 1995 im Durchschnitt bei 22 % der Baeume deutliche Schaeden festgestellt ( groesser 25 % Nadel-/Blattverlust). Am staerksten sind im Augenblick Buchen und Eichen geschaedigt. In den nordwestdeutschen Laendern betraegt der Anteil deutlich geschaedigter Baeume 16 %, in den sueddeutschen Laendern 26 %. In den ostdeutschen Laendern sind die deutlichen Schaeden zwischen 1991 und 1995 von 38 % auf 20 % zurueckgegangen. Auffaellig ist die Parallelitaet der Entwicklung des Schadniveaus bei den Nadelbaeumen mit dem Rueckgang der Schwefel-Emissionen. Beim Rueckgang der Schaeden der Nadelbaeume muss auch beruecksichtigt werden, dass grosse Flaechen mit deutlichen Schaeden neu angepflanzt wurden. Insgesamt laesst sich festhalten, dass die Nadel- und Blattmasse in Deutschland in den letzten Jahren zurueckgegangen ist. Der Verlauf der Schadentwicklung von 1984 bis 1995 kann der folgenden Tabelle entnommen werden:

(kann bei der IU angefordert werden) Tab. 2, Waldzustandsbericht der Bundesregierung, 1995

Das Ergebnis der europaeischen Erhebung von 1995 zeigt im Durchschnitt bei 26,8 % der Stichprobenbaeume deutliche Schaeden, d.h. Schadstufen 2, 3 und 4. 1994 betrug der Anteil deutlich geschaedigter Baeume innerhalb der vergleichbaren gemeinsamen Stichprobe 25,2 %. Die Gebiete mit dem staerksten Nadel-/Blattverlust liegen in Mitteleuropa. In Polen sind zum Beispiel die deutlichen Schaeden von 20 % im Jahre 1988 auf 55 % 1994 stark gestiegen, dagegen haben sie in Oesterreich von 11 % im Jahre 1989 auf 8 % 1994 abgenommen.

4. Weitere Methoden des Waldmonitorings

Ergaenzend zur Waldzustandserhebung nehmen die Laender weitere Untersuchungen des Waldzustandes vor, die je nach Untersuchungsziel und der zur Verfuegung stehenden Mittel unterschiedlich sind.

4.1 Luftbildauswertung

Grundlage dieser Methode ist die Beurteilung des Kronenzustandes aus der Luft. In Ergaenzung zur punktuellen Kronenzustandsansprache koennen so flaechendeckende Aussagen gemacht werden. Auf Farb-Infrarotbereich-Luftbildern werden Schaeden an unterschiedlichen Faerbungen sichtbar. Luftbildaufnahmen und -interpretationen sind aber vor allem zur regionalen Erhebung brauchbar.

4.2 Satellitenbildauswertung

Erderkundungssatelliten erfassen mittels multispektraler Scanneraufnahmen alle 16 - 26 Tage die Erdoberflaeche. Durch die satellitengestuetzte Waldzustandskartierung ist eine kontinuierliche Dokumentation von Informationen moeglich. Der Zustand und die Entwicklung von grossen Waldflaechen kann, auch nachtraeglich, durch die Auswertung mehrerer Bildjahrgaenge beurteilt werden. 4.3 Dauerbeobachtungsflaechen

Um einen Beitrag zu einem besseren Verstaendnis der Ursache-Wirkungsbeziehung zu erhalten, ist eine intensive Erfassung noetig. So koennen veraenderte Umweltbedingungen und deren Auswirkung auf Waldoekosysteme analysiert werden. Auf repraesentativ ausgewaehlten Dauerbeobachtungsflaechen werden neben der Bewertung des Kronenzustandes intensive Untersuchungen wie beispielsweise Boden- und Nadel-/Blattanalysen, Zuwachs-, Depositions- und meteorologische Messungen vorgenommen. Ein solches Monitoringprogramm gibt es beispielsweise in Bayern mit einem Netz von 68 Walddauerbeobachtungsflaechen. Seit 1995 wird ein europaweites Dauerbeobachtungsflaechen-Programm durchgefuehrt.

4.4 Waldbodeninventur

Waldboeden als wesentlicher Bestandteil der Waldoekosysteme haben grosse Bedeutung fuer die Wasserversorgung. Sie sind durch den hohen Eintrag von Schadstoffen und deren Anreicherung im Boden gefaehrdet. Um den Zustand der Waldboeden unter Immissionseinfluessen ermitteln zu koennen, haben die Laender eine bundsweite Bodenzustandserhebung durchgefuehrt. Auf Bodendauerbeobachtungsflaechen werden bodenchemische und -physikalische Groessen gemessen. Erste Ergebnisse zeigen eine grossflaechige Versauerung der Waldboeden und Naehrstoffdefizite auf bestimmten Standorten. Das bundsweite Gesamtergebnis wird gegen Ende 1996 erwartet.

5. Perspektiven der Waldoekosystemforschung und der Waldzustandserhebung

Die zahlreichen Einzelergebnisse aus der Waldschadensforschung konnten die Wechselwirkungen zwischen Wald und Umwelt nicht darstellen. Der klassischen Waldschadensforschung stellt man daher die Waldoekosystemforschung gegenueber, die klaeren soll, wie ein gesunder Wald als komplexes Oekosystem definiert ist. Schon 1989 wurden in Goettingen, Kiel und Bayreuth Oekosystemforschungszentren gegruendet, die das Verstaendnis ueber die Strukturen und die Funktion von Waldoekosystemen verbessern sollen. So kann vielleicht die widerspruechlich erscheinende Beobachtung, dass selbst bei verringerter Nadel-/Blattmasse viele Waelder heute staerker wachsen, geklaert werden. Neue Forschungsbereiche sind ausserdem die langfristigen Auswirkungen von nicht extremen Umweltbelastungen und von den moeglichen Klimaveraenderungen auf den Wald.

Schlussfolgerungen aus dem Kronenzustand auf den Gesundheitszustand des Baumes sind nur unter Hinzuziehung weiterer Erkenntnisse moeglich. Beispielsweise ist eine Schaedigung des Baumes durch Stickstoff am Kronenzustand nicht erkennbar, eine Ueberdosis Stickstoff fuehrt sogar zunaechst zu einer Zunahme der Kronendichte. Die Ableitung von Waldschaeden ist aus der Erhebung des Kronenzustandes daher nur sehr eingeschraenkt moeglich. Da die zeitliche Entwicklung des Kronenzustandes aber ein wichtiges Signal fuer die Vitalitaet der Baeume ist, halten Wissenschaftler die Waldzustandserfassung auch kuenftig fuer notwendig. Es wird allerdings diskutiert, welcher Grad an Nadel-/Blattverlust physiologisch noch als "normal" betrachtet werden kann, da sogar Baeume mit bis zu 70 % Nadel-/Blattverlust wieder zur vollen Benadelung/Belaubung zurueckkehren koennen. Weitere Parameter sollten hinzugezogen werden: Waldstruktur, Blatt- und Nadelanalysen, Zuwachsmessungen, Sickerwasseranalysen, Bodenuntersuchungen, bioklimatische Informationen. Die Durchfuehrung dieser bereits bekannten und aussagekraeftigen Verfahren ist allerdings nicht so einfach realisierbar wie die visuelle Bewertung einer Baumkrone. Die Bundesregierung plant daher eine Expertengruppe einzuberufen, die klaeren soll, ob und wie die bisherigen Beurteilungskriterien verbessert und erweitert werden koennen. Das europaweite Dauerbeobachtungsflaechen-Programm hat bereits den Grundstein fuer ein "oekologisches Monitoring" des Waldes gelegt.

Verfasserin: Beatrice Froese, Information Umwelt, November 1996

Die Information Umwelt vermittelt Ihnen gerne Experten und Literatur zum Thema Waldschadensforschung. Unterlagen zum Journalistenseminar "Patient Wald - sterbenskrank oder kerngesund?" erhalten Sie bei der Information Umwelt.

Literatur:

- Bayerisches Staatsministerium fuer Ernaehrung, Landwirtschaft und Forsten (Hrsg., 1995 und 1996): Waldzustandsbericht 1994 und 1995 der Bayerischen Landesanstalt fuer Wald und Forstwirtschaft.

- Freising-Weihenstephan Bayerisches Staatsministerium fuer Landesentwicklung und Umweltfragen (Hrsg., 1990): Waldschadensforschung in Bayern: Koordinierung durch die Projektgruppe Bayern zur Erforschung der Wirkung von Umweltschadstoffen (PBWU).

- Muenchen Bundesministerium fuer Forschung und Technologie (Hrsg., 1992): 10 Jahre Waldschadensforschung, Bilanz und Ausblick.

- Bonn Bundesministerium fuer Ernaehrung, Landwirtschaft und Forsten (Hrsg., 1995 und 1996): Waldzustandsbericht der Bundesregierung 1994 und 1995 - Ergebnisse der Waldschadenserhebung.

- Bonn Europaeische Kommission (Hrsg., 1995 und 1996): Der Waldzustand in Europa - Ergebnisse der Erhebung 1994 und 1995, Kurzbericht 1995 und 1996.

- Bruessel, Genf European Forest Institute (Hrsg., 1996): Growth Trends in European Forests, Research Report No. 5, Springer-Verlag, Heidelberg 1996

- Projektgruppe Bayern zur Erforschung der Wirkung von Umweltschadstoffen (PBWU) (Hrsg., 1991): Expertentagung Waldschadensforschung im oestlichen Mitteleuropa und in Bayern. GSF-Bericht 24/91.

- Neuherberg Projektgruppe Bayern zur Erforschung der Wirkung von Umweltschadstoffen (PBWU) (Hrsg., 1993): Stoffeintraege aus der Atmosphaere und Waldbodenbelastung in den Laendern von ARGE ALP und ALPEN-ADRIA.

- GSF-Bericht 39/93. Neuherberg Reuther, M. et al. (1993): PBWU-Schlussbericht 1984-1993, Teilprojekt "Waldschaeden", GSF-Forschungszentrum fuer Umwelt und Gesundheit, GmbH

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Criteria of this press release:
Biology, Environment / ecology, Information technology, Medicine, Nutrition / healthcare / nursing, Oceanology / climate
transregional, national
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