6 Waldumbau und Stoffhaushalt (S. 151-152)

K. von Wilpert

6.1 Stoffhaushaltskriterien für Bedarf und Möglichkeiten von Waldumbau

K. von Wilpert

Böden sind der Reaktionsraum, in dem sich Atmosphäre, Hydrosphäre, Lithosphäre und Biosphäre durchdringen und überschneiden. Hier finden spezifische Grenzflächenprozesse im Zusammenspiel verschiedener Raum- und Zeitskalen statt, die wesentliche Ökosystemeigenschaften und Systemfunktionen definierten. In der Raumskala ermöglichen sie einerseits das Vorhandensein der sich gegenseitig ausschließenden Gas-, Fest- und Flüssigphasen des Bodens. Andererseits bringen sie aber auch die weit auseinander liegenden Zeitskalen der extrem langsamen Silikatverwitterung und des in Sekunden ablaufenden Jonenaustauschs zusammen. Damit sind Böden der Transformationsraum, in dem Stoffe auf dem Weg zwischen Ökosphären gespeichert, gepuffert, umgewandelt und mobilisiert werden. Sie sind auch Grundlage der Primärproduktion von Ökosystemen und damit die Basis von Biosphärenprozessen. Die Entwicklung der chemischen und biologischen Rahmenbedingungen für Bodenprozesse wurde in Mitteleuropa in den vergangenen Jahrzehnten entscheidend von anthropogenen Depositionen bestimmt.

Die Forschungsarbeiten zum Thema Waldumbau und Stoffhaushalt, die in mehreren Teilprojekten des BMBF-Verbundprojektes „Forschung für eine zukunftsorientierte Forstwirtschaft" durchgeführt wurden, zielten darauf ab, (1) die durch den Stoffhaushalt der Böden aktuell gegebenen Möglichkeiten und Grenzen für einen Waldumbau zu erkennen und (2) das unter den aktuell wirksamen äußeren Rahmenbedingungen gegebene Stabilisierungspotential durch Waldumbau zu identifizieren.

6.1.1 Anthropogene Depositionen

Die Messungen von Stoffeinträgen in Wäldern, die im Depositionsmessnetz in Baden-Württemberg seit 1981 durchgeführt werden, sowie Stoffhaushaltsmessungen zeigen großflächig Säure- und Stickstoffeinträge, die auf nicht kalkhaltigen Böden über den kritischen Belastungen liegen, die in Waldböden gepuffert oder zurückgehalten werden können (Hepp und Hildebrand 1993). Stoffflussmessungen ergeben hohe Nettoausträge an basischen Kationen aus Waldböden, die zu Bodenversauerung und zur zunehmenden Einschränkung von Ausgleichs- und Pufferfunktionen der Waldböden führen. Die Geschwindigkeit, mit der Versauerungsprozesse in Waldböden während der vergangenen Jahrzehnte abgelaufen sind, lässt sich anhand des Vergleiches zwischen früheren bodenchemischen Messgrößen und deren heutiger Ausprägung einschätzen.

Die Höhe der Säureeinträge liegt mit aktuell 0.5 - 3 kmolc ha-1 a-1 in allen Regionen Baden-Württembergs (bis auf kleinräumige Ausnahmen) auf nicht kalkhaltigen Böden (ca. 70 % der Waldfläche) über der kritischen Belastungsgrenze. Diese wird definiert als die langfristige Pufferkapazität durch Nachlieferung aus Silikatverwitterung. Zu berücksichtigen sind natürliche Basenverluste und Basenentzüge mit der Biomassenernte in der Größenordnung von ca. 0.5 kmolc ha-1 a-1 (Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt 2003). Die Stickstoff-Einträge liegen bei 5 - 30 kg ha-1 a-1. Das langfristige N-Aufnahmevermögen von Wäldern wird auf nur 10 - 15 kg ha-1 a-1 geschätzt. Die Relation zwischen NH4 (Ammonium) und NO3 (Nitrat) beträgt ca. 1:1, regional bestehen jedoch Unterschiede, im Schwarzwald bestehen die N-Einträge zu 2/3 aus NO3, in Oberschwaben zu 2/3 aus NH4 (Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt 2003).

Geht man von der heutigen Depositionssituation aus, kann diejenige Summe der Gesamtsäurebelastung vorsichtig abgeschätzt werden, die in Wälder Baden- Württembergs über die gesamte jüngere Industrialisierungsphase hinweg eingetragen wurde. Wenn man annimmt, dass die heutige Belastung ca. 50 Jahre wirksam war, lag die Summe der Gesamtsäurebelastung in den letzten 50 Jahren zwischen 25 und 150 kmolc.