Ozonbelastung von Waldökosystemen in Rheinland-Pfalz

Universität Trier; Az.: Trier 01-2015

Zielsetzung und Methoden:

Bewertung des Ozon Risikos, D.h. des Risikos, dass Pflanzen oder Pflanzenbestände durch Ozon geschädigt oder in ihrer Vitalität beeinträchtigt werden, nach drei verschiedenen Ansätzen:

  1. MPOC (Maximum permissible Ozone Concentration (Grünhage et al.2001, VDI 2010) als reine Ozonkonzentrationsbewertung (Bewertung nach Mittelwerten unterschiedlicher Zeitdauer der Ozonkonzentration)
  2. AOT40 (All over Threshold 40 ppb, Fuhrer et al. 1997). Dieser Index berücksichtigt die Entgiftungsmöglichkeit von Pflanzen (Berücksichtigung von Konzentration über 40 ppb) sowie sehr vereinfacht, dass eine Ozonaufnahme nur am Tage stattfindet. (Index der akkumulierten Ozonkonzentration über 40 ppb bei Tageslicht)
  3. Phytotoxische Ozon Dosis (PODy) (Büker et al. 2012, LRTAP Convention 2015). Berechnung des Ozonflusses unter Berücksichtigung der Blattleitfähigkeit und Ozonkonzentration. Die Blattleitfähigkeit wird nach dem heutigen Stand der ökophysiologischen Parametrisierung (in Abhängigkeit meteorologischer und bestandesökologischer Parameter) für einzelne Arten berechnet.

Datengrundlagen:
Ozonmessungen an Waldstationen des ZIMEN Messnetzes sowie Witterungsdaten.
Danach Sensitivitätsanalyse mit dem Programm DO3SE unter Verwendung unterschiedlicher Wasserhaushaltsmodell-Ansätze.

Ergebnisse:

Bodenwassergehalte und Xylemsaftflussmessungen eigenen sich vermutlich am besten zur Validierung des DO3SE-Modells.
Aufgrund der vielfältigen Ergebnisse und Unwägbarkeiten verschiedener Modellvarianten lässt sich kein exakter Ozonfluss angeben. Je nach Anwendung unterschiedlicher Schwellenwerte  und Bodenwasserhaushalts-Varianten können lediglich Spannen des Ozonflusses, mit kleinsten und größten Werten angegeben werden.
Diese lassen dann keine genaue Voraussage von Biomasseeinbußen zu, wie sie aus den Dosis-Wirkungsbeziehungen zu errechnen wären, allerdings lässt die Überschreitung der definierten Critical Level eine Bewertung des Risikos der Schädigung durch troposphärisches Ozon zu. Als gefährdet müssen die Standorte angesehen werden, die den Critical Level Wert überschreiten.
Aufgrund der erzielten Ergebnisse muss von einer Gefährdung der Waldbestände ausgegangen werden. Besonders die Buche ist durch hohe Ozonflüsse gefährdet. Auf allen Standorten werden in allen Varianten die Kritischen Werte erreicht oder überschritten.