Auswirkungen von Stickstoff- und Schwefeleinträgen auf die Biodiversität

© Michael Mirtl

Die Zunahme von Stickstoff- und Schwefelemissionen führt seit der Mitte des 20. Jahrhunderts zu überhöhten Einträgen in natürliche und naturnahe Ökosysteme. Auf Grund international ratifizierter Protokolle (UNECE/CLRTAP) konnten Schwefelemissionen in Europa bereits erfolgreich reduziert werden. Die Stickstoffemissionen sind im Gegensatz dazu noch immer viel zu hoch.

 

Die Folgen für Ökosysteme sind vielfältig. Viele Studien belegen, dass die biologische Vielfalt durch zu hohe Stickstoffeinträge gefährdet ist. Die Ergebnisse des Langzeitmonitoring am LTER Standort Zöbelboden zeigen das an einem konkreten Beispiel.

Der Zöbelboden als Referenzstandort für die Wirkung von Luftschadstoffen auf Ökosysteme

Der Zöbelboden liegt im Reichraminger Hintergebirge (OÖ) und ist der österreichische Beitrag zum „Convention on Long-range Transboundary Air Pollution“-Programm der UNECE sowie zur europäischen ökologischen Langzeitforschung (LTER). Das Untersuchungsgebiet umfasst 90 ha und ist durch montane Bergmischwälder geprägt. Seit 1992 werden Luftschadstoffe, Klima und Bioindikatoren intensiv gemessen.

Die so genannten Critical Loads sind Grenzwerte für langfristige Einträge mit schädlicher Wirkung in Ökosystemen. In den österreichischen Wäldern werden die Critical Loads für Stickstoff häufig überschritten, am Zöbelboden bis zur doppelten Menge. Dies führt zu Nährstoffanreicherung im Boden, Veränderungen in der Zusammensetzung des natürlichen Artengefüges, Verlust an biologischer Vielfalt und Belastung von Gewässern.

Auswirkungen von Nährstoffanreicherung durch hohe Stickstoffeinträge

Flechten

Flechten zeigen eindeutige Schädigungen durch Nährstoffanreicherung aufgrund von Stickstoffeinträgen. Heute sind alle Dauerbeobachtungsflächen negativ beeinflusst, nur mehr wenige schwach belastet und die Schadklassen mit mittlerer und starker Einwirkung nehmen zu.

Moose

Die Ausprägung der Moosgesellschaften hängt von der Eintragsmenge von Stickstoff ab. Hier scheint es sich um einen langfristigen, zum größten Teil bereits abgelaufenen Effekt von Luftschadstoffen zu handeln.

Waldvegetation

Obwohl Stickstoffzeiger zunehmen (einzelne Pflanzenarten, die hohe Stickstoffverfügbarkeit anzeigen), wird in der gesamten Artenzusammensetzung der Waldbodenvegetation nur eine schwache Reaktion nachgewiesen. Der schwache Trend betrifft vor allem durchschnittliche Standorte. Auf nährstoffarmen Standorten reagiert die Bodenvegetation stärker. So kann davon ausgegangen werden, dass die Pflanzenarten der nährstoffarmen Standorte langfristig gefährdet sind. Eine Studie zeigte weiters, dass die hohen Stickstoffeinträge die Dynamik der Waldverjüngung beeinflussen. 

Schlussfolgerungen und umweltpolitische Empfehlungen

Auf Basis der Untersuchungsergebnisse kann angenommen werden, dass die Waldökosysteme der Nördlichen Kalkalpen Österreichs durch die andauernden überhöhten Einträge weiträumig verfrachteten Stickstoffs einer Nährstoffanreicherung ausgesetzt sind. Werden die hohen Stickstoffemissionen nicht erfolgreich reduziert, ist mit einem Verlust an biologischer Vielfalt und negativen Auswirkungen auf die Ökosystemfunktionen zu rechnen. Aufgrund der typisch langen Reaktionszeiten werden auch bei einer Reduktion von Stickstoffeinträgen Ökosystemverbesserungen erst verzögert eintreten.

 

Erste politische Initiativen zur Bewertung von Maßnahmen zur Emissionsreduktion wurden aufgrund der UN Convention on Biological Diversity (CBD) mit dem "2010 Ziel zur signifikanten Reduktion des Verlustes biologischer Vielfalt der CBD" gesetzt. Das Pan-Europäische Programm "Streamlining European 2010 Biodiversity Indicators" (SEBI2010) versuchte durch die Entwicklung von passenden Indikatoren die internationalen umweltpolitischen Werkzeuge der Luftreinhaltung mit jenen zum Schutz der biologischen Vielfalt zu koppeln. In Österreich könnten diese Initiativen vor allem durch ein Österreichisches Biodiversitätsmonitoring (MOBI) und des Monitorings im Rahmen der Flora-Fauna-Habitatrichtlinie der EU umgesetzt werden. Eine umfassende Bewertung von Effekten überhöhter Stickstoffeinträge in die natürlichen und naturnahen Ökosysteme in Österreich wäre eine erste Basis für zielgerichtete umweltpolitische Maßnahmen.