Ende der 70er Jahre begann die intensive Diskussion über die Destabilisierung der Waldökosysteme in Mitteleuropa. Die Medien griffen das Thema unter dem Stichwort „Waldsterben“ auf und es wurden Szenarien beschrieben, die eine völlige Entwaldung weiter Landstriche vorhersagten. Daraufhin wurden in einem ersten Schritt seitens der Regierung Forschungsprogramme initiiert, um das Syndrom aufzuklären. Das Syndrom zeigte sich in vielerlei Erscheinungen: Vergilbungen oder Verbraunungen der Nadeln und Blätter, Auflichtungen der Baumkronen, Nährstoffimbalanzen, Wurzelschäden, Frostempfindlichkeiten, um nur die wichtigsten zu nennen. Hinzu kamen Anfälligkeiten gegen Schaderreger tierischer, pilzlicher oder bakterieller Natur und Wassermangel. Die Intensität und Verbreitung der Schäden machte sehr bald deutlich, dass monokausale Erklärungen zu kurz griffen und nur ein komplexes Ursachengeflecht als Erklärung in Betracht kam. Aus der Vielzahl der Hypothesen konnte ein Ursachenkomplex für die Destabilisierung der Wälder ermittelt werden, an dem der Mensch maßgeblich beteiligt war. An erster Stelle ist die Deposition von Säurebildnern zu nennen, deren Raten die internen Pufferraten der Waldbestände bei weitem übertrafen, was zu einer starken Versauerung und Nährstoffverarmung der Waldökosysteme führte. Weit mehr als 50 % der im Zuge der Industrialisierung emittierten Säure wurde nach 1950 freigesetzt. Gleichzeitig erfolgte eine intensive Stickstoffdüngung, deren Raten in den letzten 30-40 Jahren deutlich über dem Bedarf lagen, den Wälder für den jährlichen Biomassezuwachs benötigen. Aber auch ein anderer „Dünger“ erfuhr eine Erhöhung, so stieg die CO₂-Konzentration der Atmosphäre in den vergangenen 100 Jahren um ca. ein Drittel.

Damit waren unsere Wälder einer Situation ausgesetzt, die „neuartig“ war und die sie in der nacheiszeitlichen Entwicklung noch nicht erfahren hatten. Die Besonderheit in Europa bestand weiter darin, dass die Wälder nach den mittelalterlichen Rodungen weitgehend auf Böden stockten, die für die Landwirtschaft nicht geeignet waren. Die überwiegend marginalen Standorte wurden jahrhundertelang übernutzt und der ständige Biomasseexport hatte zu einer weiteren Versauerung und Nährstoffverarmung geführt. Dies hatte zur Folge, dass die Waldökosysteme sich bereits in einem labilen Zustand befanden, als sie den o.g. zusätzlichen Belastungen mit ihren hohen Raten ausgesetzt wurden.

Hier nun stellte die Politik erneut die Weichen. Auf der Basis der gewonnenen Forschungsergebnisse wurden in den 80er Jahren Gesetze zur SO₂- und Staubminderung, zur Reduktion von NO_x durch den Einbau von Katalysatoren sowie zur Schwermetallentlastung erlassen. Weiter wurden großflächige Kalkungen durchgeführt zur Kompensation deponierter Säuren und zur Verbesserung des Calcium- und Magnesiumstatus der Böden. Ungefähr ein Drittel der Wälder wurde bisher gekalkt. Auch wurden in großem Umfang Waldumbaumaßnahmen eingeleitet, um den Anteil von Laubbäumen zu erhöhen und um Mischwälder zu etablieren.

Das Ausbleiben katastrophaler Entwicklungen ist somit nicht die Folge irrtümlicher Annahmen, sondern das Resultat entschlossenen und zielgerichteten politischen Handelns nach dem Erkennen sich abzeichnender Risiken. Zwar sind diese noch nicht gebannt, da die “Critical Loads“ vielerorts noch überschritten werden, aber die Raten haben sich durch die genannten Gesetze deutlich verringert. Dass dies nachgewiesen werden konnte, ist einem dritten Schritt zu verdanken, der Einrichtung von Monitoring-Programmen, mit deren Hilfe sich die Veränderungsdynamik der Waldökosyteme verfolgen lässt.

Level I – Programm

Betrachtet man die Waldschadensentwicklung, so lassen sich zwei unterschiedliche Muster erkennen. Bei Fichten und Kiefern findet sich ein nahezu stabiles Bild mit nur geringen Fluktuationen. Bei diesen Baumarten waren die Belastungen am größten. Folglich haben sich die getroffenen Maßnahmen hier am stärksten ausgewirkt. Da die Fichte überwiegend auf feuchteren Standorten stockt, und die Kiefer geringere Ansprüche an die Wasserversorgung stellt, fallen die Reaktionen auf die warmen und z. T. trockenen Jahre seit Ende der 80er Jahre nicht sehr stark aus. Anders verhält es sich bei den Eichen und Buchen. Hier hat sich die Situation deutlich verschlechtert. Die Ursachen dafür sind noch nicht vollständig aufgeklärt, doch scheinen Witterungsbedingungen direkt und indirekt einen Einfluss zu haben.

Level II – Programm

An den längsten Zeitreihen unter Buche und Fichte kann exemplarisch demonstriert werden, welche Dynamiken der Stoffhaushalt von Waldökosystemen aufweist und wie stark gepuffert die beteiligten Reaktionen ablaufen. Während die Schwefel- und Säuredepositionen nach Durchlaufen eines Maximums in den 70er und frühen 80er Jahren stark abfallen, tritt in den Böden die Abnahme mit deutlicher Verzögerung auf. Die Stickstoffdepositionen sind nach wie vor hoch und liegen über dem jährlichen Bedarf. Beide Systeme speichern über den gesamten Zeitraum von fast 40 Jahren ca. 15 kg N ha^-1 a^-1. Der Mehreintrag unter den Fichten wird an das Grundwasser abgegeben. Besonderes Augenmerk verdienen die Depositionen von Ca, Mg und K. Lagen die Einträge in der Vergangenheit deutlich über den Austrägen, so sind sie heute fast in gleicher Größenordnung. Bei stärkerer Inanspruchnahme durch die Holznutzung kann sich hier ein deutliches Defizit auftun, das durch gezielte Nährstoff-zufuhren kompensiert werden muss. Diese Entwicklungen haben auch dazu geführt, dass sich die Ionenverhältnisse in den Bodenlösungen noch nicht merklich verbessert haben.

An einem letzten Beispiel soll gezeigt werden, dass die Umweltveränderungen auch zu latenten Reaktionen führten, die sich nicht in sichtbaren Schäden manifestierten. Anhand der Verteilung der Kohlenstoffisotope C-12 und C-13 kann gezeigt werden, dass die Fichten im Solling durch eine Phase mit steigendem Stress gelaufen sind, der sich erst seit Mitte der 80er Jahre umkehrte und sich durch besseres Wachstum zeigte.

Was haben uns die vergangenen 25 Jahre gelehrt?

• Die Standortbedingungen sind nicht „ehern“ wie dies lange Zeit angenommen wurde.
• Sie sind vielmehr einem raschen Wandel unterworfen, der sich auf die Biota auswirkt.
• Dies macht eine langfristige Kontrolle (Monitoring) an ausgewählten Waldökosystemen unumgänglich.
• Dieses Monitoring ist auch weiterhin notwendig, da
  • einerseits die Langzeitwirkungen des „neuartigen Cocktails“ aus SO₂, NO_x, NH_x, CO₂ und O₃ auf unsere Wälder noch völlig unbekannt sind.
  • andererseits sich neue Stressoren zeigen wie höhere Temperaturen, verlängerte Vegetationszeiten, Spätfröste, Trockenperioden, Starkregen oder Stürme, an die sich die Waldökosysteme anpassen müssen oder angepasst werden müssen.
• Die Umweltpolitik hat bisher die Entscheidungen getroffen, die in die richtige Richtung weisen. Sie wird aufgefordert, den eingeschlagenen Weg langfristig weiterzugehen und als richtig erkannte Maßnahmen nicht kurzfristigen, tagespolitischen Entscheidungen zu opfern.
• Sie haben weiter gezeigt, dass durch wirtschaftliche Aktivitäten hervorgerufene Fehlentwicklungen durch rasches und entschiedenes politisches Handeln korrigierbar sind.

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