überschreitung der Belastungsgrenzen für Versauerung

Die versauernden Schwefel- und Stickstoffeintr?ge aus der Luft in Land-?kosysteme haben in den letzten Jahren stark abgenommen. Zur Bewertung dieser Belastung stellt man ?kosystemspezifische Belastungsgrenzen (Critical Loads) den aktuellen Stoffeintr?gen aus der Luft gegenüber. Ammoniumstickstoffeintr?ge aus der Landwirtschaft sind mittlerweile die Hauptursache für Versauerung.

Inhaltsverzeichnis

 

Situation in Deutschland 2015

Der Anteil der Fl?chen, auf denen die kritischen Eintragsraten für ⁠Versauerung⁠ deutlich bis sehr deutlich überschritten wurden, nahm zwischen 2005 und 2015 von 51 auf 26 % ab. Die Abnahme der Belastungen spiegelt den Rückgang der Emissionen in Folge von Luftreinhaltema?nahmen wider (siehe Abb. ?Fl?chenanteile mit überschreitung der Belastungsgrenzen für Versauerung“). Besonders Eintr?ge versauernder Schwefelverbindungen haben deutlich abgenommen. Für versauernde Stickstoffeintr?ge ist eine so deutliche Abnahme hingegen nicht zu verzeichnen. Sie sind hauptverantwortlich für die andauernden überschreitungen der ?kologischen Belastungsgrenzen für Versauerung in Deutschland (siehe Karte ?überschreitung des Critical Load für Versauerung durch Schwefel- und Stickstoffeintr?ge im Jahr 2015“).

Bis Mitte der 1990er Jahre waren die Eintr?ge versauernder Stoffe und die überschreitungen der ?kologischen Belastungsgrenzen in emittentennahen Waldgebieten Thüringens und Sachsens am h?chsten. Inzwischen werden die Maxima im norddeutschen Tiefland auf empfindlichen B?den als Folge hoher Eintr?ge von Ammoniumstickstoff aus landwirtschaftlichen Quellen, vor allem aus der Intensivtierhaltung, erreicht. In diesen Regionen werden auch die ?kologischen Belastungsgrenzen für ⁠Eutrophierung⁠ am st?rksten überschritten.

Im Rahmen eines in 2018 abgeschlossenen ⁠UBA⁠-Vorhabens zur Modellierung der Stickstoffdeposition (PINETI-3) konnte die Entwicklung der Belastung erstmals methodisch konsistent für eine lange Zeitreihe (2000-2015) rückgerechnet werden.

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Was sind ?kologische Belastungsgrenzen für Versauerung?

?kologische Belastungsgrenzen⁠ (Critical Loads) für ⁠Versauerung⁠ sind kritische Belastungsraten für luftgetragene Stickstoff- und Schwefeleintr?ge, bei deren Einhaltung nach heutigem Stand des Wissens nicht mit sch?dlichen Wirkungen auf Struktur und Funktion eines ?kosystems gerechnet wird. Betrachtet werden meist empfindliche ?kosysteme wie W?lder, Heiden, Moore und angrenzende Systeme (zum Beispiel Oberfl?chengew?sser und Grundwasser). ?kologische Belastungsgrenzen sind somit ein Ma? für die Empfindlichkeit eines ?kosystems und erlauben eine r?umlich differenzierte Gegenüberstellung der Belastbarkeit eines ?kosystems mit aktuellen Luftschadstoffeintr?gen.

Das dadurch angezeigte Risiko bedeutet nicht, dass in dem betrachteten Jahr tats?chlich sch?dliche chemische Kennwerte erreicht oder biologische Wirkungen sichtbar sind. Es kann Jahrzehnte dauern, bis ?kosysteme auf überschreitungen der ?kologischen Belastungsgrenzen reagieren. Dies ist abh?ngig von Stoffeintragsraten, meteorologischen und anderen Randbedingungen sowie (bio)chemischen ?kosystemeigenschaften.

 

Folgen der Versauerung

Die Eintr?ge versauernd wirkender Schwefel- und Stickstoffverbindungen aus der Luft führen bei überschreitung der Pufferkapazit?t des Bodens zu einer Auswaschung basischer Kationen und zu N?hrstoffungleichgewichten, wodurch sie neben anderen chemischen Parametern auch die N?hrstoffverfügbarkeit im Boden ver?ndern. Zus?tzlich werden Bodenorganismen und die Bodenstruktur negativ beeinflusst. Lang anhaltender S?urestress führt über unausgewogene Ern?hrung zur Minderung der Vitalit?t von Pflanzen, was unter anderem zu einer Verschiebung der Artenzusammensetzung oder zu eingeschr?nkten Abwehrkr?ften gegenüber sekund?ren Stressfaktoren (zum Beispiel ⁠Dürre⁠, Frost, Herbivorie) führen kann. Viele ?kosystemfunktionen k?nnen dann nur noch eingeschr?nkt erfüllt werden.

Die atmosph?rischen Eintr?ge führen weiterhin zu einer weitr?umigen Angleichung der Bodenverh?ltnisse auf einem ungünstigen, versauerten Niveau. Die ⁠Versauerung⁠ der B?den kann die Artenzusammensetzung von Pflanzengesellschaften ver?ndern, weil Pflanzenarten und Pflanzengesellschaften, die auf neutrale Bodenverh?ltnisse angewiesen sind, von im sauren Milieu konkurrenzstarken Arten und Gesellschaften verdr?ngt werden. Da viele Tierarten auf bestimmte Pflanzenarten spezialisiert sind, wird durch die Versauerung auch die ⁠Fauna⁠ indirekt (über Verschiebung der Pflanzenartenzusammensetzung) und durch das ge?nderte Milieu direkt (beispielsweise k?nnen Regenwürmer in versauerten B?den mit pH unter 4 nicht mehr existieren) beeinflusst.

 

Strategien zur Emissionsminderung

Der m?glichst umfassende und langfristige Schutz der ?kosysteme vor ⁠Versauerung⁠ ist weiterhin ein wichtiges politisches Ziel. International wurden deshalb in der sogenannten neuen NEC-Richtlinie (Richtlinie (EU) 2016/2284 vom 14.12.2016) für alle Mitgliedstaaten weitere Minderungsverpflichtungen der ⁠Emission⁠ von Schwefel- und Stickstoff (SO2, NHx, NOx) vereinbart, die bis 2030 erreicht werden müssen. Für Deutschland ergeben sich folgende nationale Reduktionsziele für das Jahr 2030 und darüber hinaus im Vergleich zum Basisjahr 2005:
???? Ammoniak (NH3): minus 29 %
???? Stickstoffoxide (NOx): minus 65 %
???? Schwefeldioxid (SO2): minus 58 %
(siehe auch ?Emissionen von Luftschadstoffen“).

Konkrete nationale Ma?nahmen, zur Erreichung der oben genannten Ziele werden derzeit in einem Nationalen Luftreinhalteprogramm zusammengestellt. Ma?nahmen, um die negativen Auswirkungen des reaktiven Stickstoffs, zu denen auch die Versauerung von ?kosystemen z?hlt, zu mindern, sind in der Ver?ffentlichung des Umweltbundesamtes "Reaktiver Stickstoff in Deutschland" enthalten. Auch das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (⁠BMU⁠) verfolgt den Ansatz einer nationalen Stickstoffminderungsstrategie. Weitere Informationen bietet auch das Sondergutachten des SRU "Stickstoff: L?sungen für ein dr?ngendes Umweltproblem". Hintergrundwissen zur Modellierung von atmosph?rischen Stoffeintr?gen bietet der Bericht zum Forschungsvorhaben ?Modellierung und Kartierung atmosph?rischer Stoffeintr?ge von 2000 bis 2015 zur Bewertung der ?kosystem-spezifischen Gef?hrdung von ⁠Biodiversit?t⁠ in Deutschland – PINETI-3 (Pollutant INput and EcosysTem Impact)“.