Abb. 1: Feldsee am Feldberg im Schwarzwald.
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Landläufig gelten Wälder als Quellbereiche für sauberes Trinkwasser. Die Filter- und Pufferfunktion von Waldböden ist jedoch zunehmend durch Säure- und Stickstoffeinträge und die davon ausgelösten biologischen Störungen beeinträchtigt. Chemische Veränderungen des Niederschlags beeinflussen nicht nur Pflanze und Boden, sondern auch die aus dem Boden gespeisten Gewässer, dem letzten Glied der ökosystemaren Wirkungskette.
Trotz SO2- und NO2-Emissionsminderungen in Deutschland und den angrenzenden Ländern bleiben die Gesamt-Säureeinträge aufgrund der nach wie vor hohen N-Einträge weitverbreitet über den kritischen Belastungsgrenzen für Wälder. Es ist davon auszugehen, dass die Belastungsintensität auch in den kommenden Jahren über den ökosystemverträglichen Schwellenwerten liegen wird, wodurch wichtige Bodenfunktionen für den Trinkwasserschutz gefährdet sind. Es stellt sich die Frage, inwieweit durch konventionelle waldbauliche Maßnahmen (Baumartenwahl, Durchforstungs- und Verjüngungsverfahren) unter den heute wirksamen Rahmenbedingungen die bedrohten Bodenfunktionen unterstützt werden können.
Der Zusammenhang zwischen Waldzustand, Bodenzustand und Wasserqualität kann modellhaft in intensiv untersuchten Ökosystemfallstudien mit hinreichend definierten und kontrollierbaren Randbedingungen herausgearbeitet werden. Der Artikel fasst wichtige Ergebnisse aus einer solchen Ökosystemstudie – dem Conventwald im Südschwarzwald – zusammen.
Untersuchungsfläche
Die Ökosystemfallstudie Conventwald dient dazu, den betrieblichen Spielraum eines ökosystemverträglichen Waldbaus unter den heutigen Umweltbedingungen auszuloten. Hierzu wird der Stoffhaushalt in buchenreichen und fichtenreichen Beständen sowie Strukturvarianten von einem Kleinkahlschlag über kleine Bestandeslücken und Naturverjüngungsgruppen bis hin zu geschlossenen Bestandespartien seit 1991 untersucht. Die Fallstudie ist nahe Freiburg im Südschwarzwald gelegen (Höhenlage: 700-860 m ü. NN, mittlerer Jahresniederschlag: 1400 mm, mittlere Jahrestemperatur: 6,6 °C, Bodenentwicklung: tiefgründige Braunerden auf dunklem Paragneis). Auf der Skalenebene eines kleinräumigen Wassereinzugsgebiets werden Bodensickerwasserdaten und die chemische Beschaffenheit des Bachwassers am Gebietsauslass verglichen und damit Rückschlüsse auf Umwandlungsprozesse im Grundwasserleiter ermöglicht.
Schlussfolgerungen
Die Ergebnisse der Conventwaldstudie zeigen deutlich, dass die Wasserschutzfunktion von Wäldern unter dem Einfluss von Stickstoff- und Säureeinträgen gefährdet ist. Waldbaulich können die Folgen zumindest teilweise dadurch eingegrenzt werden, dass durch verstärkten Laubholzanbau die Menge der Immissionen vermindert werden kann (s. Abb. 1). Dieser Depositionseffekt wird durch unterschiedlich starke interne Versauerungstendenzen zwischen Laub- und Nadelbäumen und durch das hohe Nitrataufnahmevermögen von Buchen noch verstärkt.
Die Vermeidung von Kahlschlägen kann einen wesentlichen Beitrag zur Vermeidung von Stoffhaushaltsstörungen leisten und beinhaltet damit einen wichtigen Gewässerschutzaspekt (s. Abb. 2). Selbst kleinflächige Störungen des Bestandesgefüges zeigen drastische Auswirkungen auf den Stoffkreislauf, wobei die Begleitvegetation, insbesondere die Naturverjüngung, wesentlich zur Stabilisierung nach Hiebseingriffen beitragen kann.
Abb. 1: Gesamtsäureeinträge mit dem Niederschlag in der Ökosystemstudie Conventwald 1992-1998. Trennlinie: Vergleich von Freilanddaten und Waldbestandsdaten.
Abb. 2: Input-Output-Analyse 1992-1998. Input = Deposition, Output = Stoffflüsse in 180 cm Tiefe. Vergleich einer Buchen-Naturverjüngungsfläche (linke Abb.) mit einem Kleinkahlschlag (rechte Abb.).
