Original paper

Der Einfluß des Waldsterbens auf den Zustand von Oberflächengewässern

[The Influence of Forest Dieback on the State of Surface Waters]

Hauhs, Michael

Kurzfassung

Geschädigte Waldökosysteme erfahren charakteristische Änderungen in der Sickerwasserqualität. Betroffen sind davon vor allem die Nitrat-Konzentration und der CO2-Partialdruck des Sickerwassers. Ein Modell, das bodenchemische Prozesse wie Kationenaustausch, die Lösung von Al-Hydroxyd, die Lösung von CO2 und Sulfat-Adsorption beschreibt, erlaubt Vorhersagen, welche Konsequenzen diese Änderungen im Sickerwasser auf die Abflußchemie eines Oberflächengewässers haben können. Dies Modell wurde auf eine achtjährige Messreihe der Abflußchemie im Einzugsgebiet der Langen Bramke (Harz) angewendet. Die Ergebnisse zeigen, daß die Variablen des Sickerwassers, die am stärksten von Änderungen im Waldökosystem betroffen sind, bereits heute einen Großteil der jährlichen Variation der Gewässerqualität kontrollieren. Dieser Zusammenhang zwischen Waldökosystemen und Oberflächengewässern ermöglicht es, die Abflußchemie als Frühwarninstrument für Waldschäden zu benutzen. Dieser Zusammenhang ist ebenfalls zu berücksichtigen, wenn das Risiko einer Versauerung von Gewässern aus Gebieten mit neuartigen Waldschäden abgeschätzt werden soll.

Abstract

Declining forest ecosystems cause characteristic changes in the seepage water. Most likely are changes in the nitrate concentration and the CO2-partial pressure of that water. A conceptual model that was developed by COSBY et al. (1985 b) is based on soil cation exchange, dissolution of Al-hydroxyd, solution of CO2 and sulfate adsorption. It allows to investigate the consequences of such changes in seepage water on streamwater chemistry. It is applied to an eight year record of streamwater chemistry in the Lange Bramke catchment (Harz). The results show that the year to year variation in runoff chemistry is already today to a large extent controlled by the current changes in the forest ecosystem. These links between forest ecosystems and streamwater allow to monitor streamwater chemistry to give early warnings of forest dieback. These links have also to be considered when evaluating the risk of surface water acidification in areas affected by forest decline.

Keywords

Modelforest diebackacidificationsoilcation exchangeAl-hydroxidecarbon dioxidesulfateinfluencesurface waterwater quality EuropeHarz Mountains (Lange Bramke)Lower Saxony TK 25: Nr. 4128