Jeder, der schon einmal ohne Schirm von Regen überrascht wurde, weiß: Auch ein Blätterdach hält den Regen ab und schützt davor, nass zu werden. Für Betroffene mag das erfreulich sein - für den Wald kann es aber bedeuten, dass das Wasser verdunstet, bevor es zum Boden gelangt. Den Pflanzen steht es dann nicht zum Wachsen zur Verfügung. Dieses von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern bezeichnete Phänomen der Interzeption wird im Rahmen des intensiven forstlichen Umweltmonitorings (Level II) erfasst.
Der Vergleich zwischen Offenland und Waldflächen zeigt: Aufs Jahr gesehen kommt im Wald etwa ein Viertel weniger Niederschlag am Boden an. Die Spannbreite ist groß und hängt von den Eigenschaften des Kronendachs (z. B. Dichte, Verlichtung) und der Baumart sowie der Regenintensität und -dauer ab. Das abgefangene Wasser gelangt entweder als Stammabfluss zum Boden oder es verdunstet schon vorher. Unter den heimischen Waldbaumarten lässt sich der Stammabfluss besonders bei der Buche beobachten: Das Kronendach fungiert als Trichter und an der glatten Rinde kann das Wasser schnell ablaufen. Wer sich bei Regen unter einer Buche unterstellt, könnte nah am Stamm also nasse Füße bekommen – bei der Kiefer dagegen nicht. Sie hat eine stark strukturierte Rinde und an den dichten Nadeln bleibt viel Wasser hängen.
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler interessiert im Rahmen des intensiven forstlichen Umweltmonitorings nicht nur die Regenmenge, sondern besonders auch die Zusammensetzung des Niederschlags. Der Wald fungiert hier nicht nur als Regenschirm, sondern auch als Kamm. Partikel werden durch das Kronendach aus der Luft gefiltert und lagern sich auf den Blättern ab. So tragen Wälder wesentlich dazu bei, Luftverunreinigungen aus der Luft zu filtern. Bei Regen werden die Stoffe gelöst und gelangen dann mit dem Niederschlag in den Boden. Daher ist der atmosphärische Stoffeintrag im Wald deutlich höher als auf Freiflächen.
Bedeutung und Erfassung von Stickstoff im intensiven forstlichen Umweltmonitoring
Aktuell ist besonders der Stickstoffeintrag von Bedeutung. So wird mit dem Regenwasser unter dem Kronendach jedes Jahr durchschnittlich 5,9 kg Stickstoff pro ha als reduzierte Stickstoffverbindung sowie 4,5 kg Stickstoff pro ha als oxidierte Stickstoffverbindung eingetragen. Im Offenland liegen die Werte bei 3,1 kg Stickstoff in reduzierten Stickstoffverbindungen pro ha und Jahr bzw. 2,1 kg Stickstoff als oxidierte Stickstoffverbindung pro ha und Jahr.
Oxidierte Stickstoffverbindungen entstehen vor allem bei Verbrennungsprozessen im Straßenverkehr, der Industrie, Stromerzeugung sowie in häuslichen Heizungen. Reduzierte Stickstoffverbindungen kommen vor allem aus der Landwirtschaft. Hier tragen insbesondere die Tierhaltung und die Freisetzung von Stickstoff aus Düngemitteln als Quelle bei. Der unterschiedliche Ursprung des Stickstoffs (vor allem Düngung vs. Verbrennungsprozesse) spielt eine Rolle dabei, wie weit verschiedene Verbindungen in der Atmosphäre transportiert werden und wieviel Stickstoff durch Pflanzen und Pilze aufgenommen wird.
Im Rahmen des intensiven forstlichen Umweltmonitorings wird seit Mitte der 1990er Jahren auf Monitoringflächen im Wald und nahegelegenen Vergleichsflächen im Offenland der Niederschlag gesammelt und seine chemische Zusammensetzung analysiert. In dieser Zeit hat der Stickstoffeintrag deutlich um rund 36 % abgenommen. Hierbei ist der Rückgang an oxidierten Stickstoffverbindungen (-45 %) etwas stärker als an reduzierten Stickstoffverbindungen (-28 %). Die Schadstoffe aus Straßenverkehr und Industrie konnten also mehr reduziert werden, als jene, die bei der Landwirtschaft entstehen. In den letzten Jahren zeigt sich jedoch, dass die Abnahme abflacht. So ist in den kommenden Jahren zu erwarten, dass die Einträge auf dem aktuellen Niveau verbleiben.
Die Rolle des Thünen-Instituts
Die Daten werden durch die forstlichen Versuchsanstalten der Länder erhoben. Am Thünen-Institut laufen sie zusammen, werden geprüft, ausgewertet und für Berichtspflichten aufgearbeitet. Mit 2026 beginnt der nächste Berichtszyklus der Richtlinie über nationale Emissionshöchstmengen der europäischen Union (engl. National Emission Ceilings Directive, kurz NEC-Richtlinie). Um die Wirkung der Maßnahmen zu überprüfen, werden Daten aus internationalen Monitoringnetzwerken (ICP Forests) herangezogen, die die Wirkung von Stoffeinträgen aus der Atmosphäre auf Ökosysteme zeigen. Am Thünen-Institut für Waldökosysteme ist das Programmkoordinierungszentrum (PCC) von ICP Forests angesiedelt.
