Abb. 1: Rindenflechten-Gesellschaft
| Luft: Wirkungskataster |
Seit 1992 – in Gießen und Wetzlar bereits seit 1970 – werden in Hessen Flechten als Anzeiger für Wirkungen von Luftverunreinigungen erfasst. In den Jahren 1990 - 1993 erfolgte im Bundesland Hessen eine flächendeckende Flechtenkartierung, auf deren Basis eine Luftgütekarte erstellt wurde. Anschließend wurden sieben Dauerbeobachtungsflächen in repräsentativen Gebieten Hessens eingerichtet, in denen 1997, 2002 und 2007 Wiederholungskartierungen stattfanden.
Aufgrund der hohen Empfindlichkeit gegenüber Luftverunreinigungen lassen sich Flechten - vor allem auf Baumrinde lebende Flechten - als aussagekräftige Bioindikatoren nutzen. Daher kann man die Immissionsbelastung der Luft neben der physikalisch-chemischen Messung von Luftschadstoffen auch über die Methode der Flechtenkartierung darstellen.
Flechten sind Doppellebewesen: Sie bestehen aus einem Pilz und einer photosynthetisch aktiven Alge. Eine derartige Gemeinschaft wird Symbiose genannt. Flechten besitzen keinen Regulationsmechanismus zur Steuerung ihres Wasserhaushalts: Sie können weder Wasser aktiv aufnehmen noch bei Trockenheit die Wasserabgabe nennenswert bremsen. Dadurch gehen sie bei trockenem Wetter in einen stoffwechselinaktiven Zustand über, der erst durch erneute Wasserzufuhr beendet wird. Das beschriebene Verhalten wird als Wechselfeuchtigkeit bezeichnet.
Es gibt mehrere Gründe, warum Flechten sich als wenig toxitolerant erweisen:
| Abb. 1: Rindenflechten-Gesellschaft |
Aufgrund ihres langsamen Wachstums und ihrer Langlebigkeit sind Flechten besonders dazu geeignet, einen Überblick über die langfristige, durchschnittliche Gesamt-Immissionsbelastung durch Schadstoffe sowie über mikroklimatische Veränderungen zu vermitteln. Eine Änderung der lufthygienischen Situation wird somit erst mit einer Verzögerung von einigen Jahren angezeigt.
Als Wirkungskriterium für eine Belastung der Flechten wird im Allgemeinen eine Veränderung ihrer Vitalität herangezogen. Wie sich in vielen Untersuchungen gezeigt hat, verschwinden bei geringer Immissionsbelastung zunächst die empfindlichsten Flechten; mit zunehmender Konzentration von Schadstoffen gehen die mittelempfindlichen und schließlich auch die toxitolerantesten Arten zurück. Aus den Veränderungen im Flechtenbewuchs wird auf die Immissionsbelastung an den Untersuchungsstandorten geschlossen.
Zur Beurteilung der lufthygienischen Situation in Untersuchungsgebieten sind Flechten-Bioindikationsverfahren entwickelt worden. Nach dem in der VDI-Richtlinie 3799 [4] festgelegten Flechten-Kartierungsverfahren wurde der natürliche Flechtenbewuchs von Bäumen untersucht.
Die Erhebung erfolgte auf der Basis eines 2 km x 2 km-Netzes, das über das Land Hessen gelegt wurde. An den Schnittstellen dieses Netzes wurden - sofern vorhanden - jeweils 6 - 10 Bäume (innerhalb einer Fläche von 1 km2) auf ihren Flechtenbewuchs untersucht; diese Bäume stellen eine Untersuchungsstation dar.
Für die Kartierung wurden - entsprechend den Vorgaben der VDI-Richtlinie - freistehende Laubbäume herangezogen. Für eine gute Vergleichbarkeit der Ergebnisse sollen Bäume mit möglichst ähnlichen Borkeneigenschaften (also ähnlichen Wachstumsbedingungen für Flechten) beprobt werden. In der vorliegenden Untersuchung fiel die Wahl auf Baumarten mit subneutraler Rinde (überwiegend Apfel, Pappel und Esche). Die Bäume müssen freistehend sein, damit vergleichbare Licht-, Wind- und Feuchtigkeitsbedingungen vorliegen.
Innerhalb einer definierten Aufnahmefläche am Baumstamm werden die Artenzahl und die Häufigkeit der vorkommenden Flechten erfasst. Obwohl vor Ort in der Regel alle Arten kartiert wurden, gingen in die Auswertung lediglich jene ca. 60 Arten ein, die die VDI-Richtlinie vorgibt; es handelt sich dabei um solche Flechtenarten, die in Mitteleuropa noch einigermaßen häufig vorkommen. In [2] sind die VDI-Flechten mit farbigen Abbildungen und Bestimmungsschlüsseln zusammengestellt.
Die Berechnung des Luftgütewerts einer Station erfolgte nach der in der VDI-Richtlinie vorgeschriebenen Methode. Er wird aus der Summe der Frequenzen aller VDI-Flechten, die innerhalb der Aufnahmefläche vorkommen, ermittelt. Ein hoher Wert ist gleich bedeutend mit zahlreichen Flechtenarten, die gleichzeitig eine hohe Häufigkeit erreichen. Die Luftgütewerte der 4 Eckpunkte eines Rasterquadrats werden später gemittelt und auf dessen Fläche bezogen.
Um eine übersichtliche kartographische Darstellung zu erzielen, werden die Luftgütewerte zu Luftgüteklassen zusammengefasst. Die Breite der Klassen richtet sich dabei nach der verfahrensbedingten Messwertstreuung [4]. Die Klassen wurden in einer Luftgütekarte des Landes Hessen bildlich wiedergegeben.
Um zu klären, welche Faktoren die Existenz der Flechten beeinflussen, wurden Korrelationsberechnungen zwischen dafür in Frage kommenden Umweltfaktoren und dem Vorkommen der Flechten vorgenommen.
Ein Vergleich der Luftgütewerte mit den Parametern Geologie des Untergrunds, Nebelhäufigkeit und Meereshöhe weist nirgends eine deutliche Beziehung auf und auch zu den Niederschlägen muss ein klarer Zusammenhang verneint werden.Auch zu der Verkehrsdichte, der landwirtschaftlichen Situation und der Siedlungsstruktur ist in der Umgebung der Messflächen keine Beziehung zu den Luftgütewerten zu erkennen.
Deutlich negative Beziehungen sind jedoch zwischen dem Vorhandensein von Stickstoffverbindungen sowie – stärker noch – zwischen dem toxischen Schwefeldioxid und den Existenzmöglichkeiten der Flechten zu erkennen.
Im Einzelnen sind die Ergebnisse der Korrelationsberechnungen in [3] nachzulesen.
Im Auftrag des HLUG wurde eine hessenweite Flechtenkartierung im Zeitraum 1990 bis 1993 unter der Leitung von Herrn Prof. Kirschbaum (Fachhochschule Gießen-Friedberg) durchgeführt. Die landesweite Kartierung eines Bioindikators mit einem Messnetz dieser Dichte ist bisher einmalig. Die Ergebnisse der Untersuchung sind in einem ausführlichen Bericht [1] dargestellt.
Auf der Karte lassen sich deutliche Unterschiede des Flechtenbewuchses - und somit auch der Luftgütewerte - ablesen:
 Abb. 2: Goldaugenflechte (einst in der Region Untermain zu findende, immissionsempfindliche Strauchflechte) |
Seit 1992 wurden in Hessen 7 Flechten-Dauerbeobachtungsflächen (DBF) eingerichtet, die im 5-jährigen Rhythmus untersucht werden. Eine weitere zusätzliche Beobachtungsfläche liegt am Flughafen Frankfurt/Main. Zudem wurden zwei weitere Stationen für eine Untersuchung von Flechten als Klima-Anzeiger (siehe „Ausblick: Flechten als Anzeiger des Klimawandels") eingerichtet.
Die Einführung der neuen VDI-Richtlinie 3957 in 2005 [5] brachte v.a. Unterschiede hinsichtlich der Methodik der Flechtenaufnahme (Kartierung) und der Interpretation der Ergebnisse mit sich. Um die Kontinuität und Vergleichbarkeit der hessischen Ergebnisse zu sichern, wurde an den hessischen DBF weiterhin nach der alten Aufnahmetechnik gearbeitet (was die neue Richtlinie erlaubt), die Auswertung richtet sich jedoch nach den neuen Vorgaben der VDI-Richtlinie 3957.
Da für die Mehrzahl der älteren Kartierungen die Grunddaten noch vorhanden waren, konnten sie nach der neuen VDI-Richtlinie ausgewertet und so die Vergleichbarkeit mit den bisherigen Ergebnisse gewährleistet werden. Nur für die Ergebnisse von 1970 für Gießen und Wetzlar war dies nicht möglich, so dass hier eine eingeschränkte Vergleichbarkeit vorliegt.
Im Jahr 2005 wurde die der hessenweiten Kartierung zugrunde liegende VDI-Richtlinie 3799 [4] durch die überarbeitete VDI-Kartierungsrichtlinie 3957 (Blatt 13, 2005) [5] abgelöst.
In den letzten beiden Jahrzehnten war eine explosionsartige Zunahme der Flechtenvielfalt zu beobachten, die zum einen auf die Reduzierung des toxischen Schwefeldioxids seit den 80er Jahren und zum anderen auf eine Zunahme luftgetragener Stickstoffverbindungen mit einem vermehrten Auftreten von Eutrophierungszeigern zurückzuführen ist. Da eine Eutrophierung negative Auswirkungen auf die pflanzliche und tierische Artenvielfalt hat, wird das Auftreten eutrophierungstoleranter Flechten negativ bewertet. Die neue VDI-Richtlinie trägt dieser Entwicklung Rechnung.
So stellt die aktuelle VDI-Richtlinie Eutrophierungszeiger den übrigen Arten gegenüber, die als Referenzarten günstige lufthygienische Bedingungen anzeigen. Die Diversität beider Gruppen wird in jeder Messfläche (ca. 10 Bäume) getrennt erfasst und bei der Auswertung getrennt bewertet.
Abb. 3: Bewertungsmatrix zur Ermittlung der Luftgüte anhand der Kombination der Diversitätswerte der Referenzarten und der EutrophierungszeigerIn der Bewertungsmatrix werden die Diversitätswerte der Referenzarten und der Eutrophierungszeiger aufgetragen. Der Luftgüteindex, der zwischen der Bewertung der Luftgüte und der eutrophierender Luftschadstoffe unterscheidet, setzt sich aus zwei durch einen Punkt getrennte Ziffern zusammen (Kombination der Diversitätswerte der Referenzarten und der Eutrophierungszeiger). Die erste Ziffer des Indexes entspricht der Luftgüte und ist mit der Farbe gekoppelt, die jeder Messfläche dann entsprechend der dort ermittelten Diversitätswerte zugewiesen wird (siehe Abb. 3).
Die verbale Beschreibung des Luftgüteindexes geben die folgenden zwei Abbildungen wieder:
Abb. 4: Erläuterungen zur Bewertungsmatrix
Abb. 5: Verbale Beschreibung des Luftgüteindexes
Flechtenkartierungen Wetzlar/Gießen
Erhebungen liegen für Gießen und Wetzlar für 1970, 1985, 1995 und 2005 vor und konnten – wie bereits erwähnt – nach der neuen VDI-Richtlinie mit Ausnahme der 1970er Daten ausgewertet werden.
Dabei zeigt sich im Laufe dieser Zeit ein stetiger Anstieg der Flechten-Artenzahlen, der auf eine verbesserte lufthygienische Situation hinweist.
1970 existierte um Wetzlar ähnlich wie an anderen Orten (z. B. Frankfurt) eine „Flechtenwüste“. Der Eutrophierungswert lag zu dieser Zeit fast durchweg bei 1, was auf einen sehr geringen Einfluss düngender Schadstoffe hinweist. 2005 war die Luftgüte wieder besser, jedoch mit z.T. hohen Eutrophierungswerten.
Für Gießen ist eine ähnliche Entwicklung auf etwas niedrigerem Niveau und mit niedrigeren Eutrophierungswerten als für Wetzlar festzustellen.Zusammenfassend ist festzustellen, dass
- 1970 aufgrund einer extrem hohen Immissionsbelastung eine völlige Verarmung der Flechtenvegetation bis hin zu flechtenfreien Gebieten im Norden Wetzlars zu finden war,
- durch verminderte Immissionen und eine verbesserte lufthygienische Situation die Artenzahl der wiedereinwandernden Flechten im Laufe der Zeit zunahm,
- nach und nach auch empfindliche Spezies zu beobachten waren,
- sich zwischen 1970 und 2005 ein deutlicher Anstieg von Arten zeigt, die durch eutrophierende Luftschadstoffe begünstigt werden.
Hessische Dauerbeobachtungsflächen (DBF)
Kartierungen in den seit 1992 eingerichteten DBF werden alle 5 Jahre durchgeführt. Die letzte Erhebung fand 2007 statt. Die Karte zeigt die Lage der sieben hessischen DBF.In den für Dauerbeobachtungen vorgesehenen Arealen wurde jeweils eine 8 x 8 km große Teilfläche für die Flechtenkartierung ausgewählt.
Eine weitere größere Untersuchungsfläche (14 x 14 km) für eine immissionsbezogene Flechtenkartierung liegt im Umfeld des Frankfurter Flughafens; die Ergebnisse werden gesondert im nächsten Abschnitt dargestellt.Die Erhebung in den DBF erfolgt an den Kreuzungspunkten eines 2 x 2 km-Netzes. Daraus ergeben sich jeweils 25 Messflächen von 1 km²-Größe (siehe Abb. 6), in denen die Flechtenerhebung an je 6 bis 10 geeigneten Bäumen nach den Festlegungen der Richtlinie durchgeführt wird.
Abb. 6: Messnetz für die Dauerbeobachtungsflächen (Beispiel DBF „Spessart“)
Die Entwicklung im Einzelnen
DBF Diemelstadt
Die DBF wurde 1992 als mittel belastet eingestuft. Die Referenzarten bleiben über die Jahre relativ konstant, die Häufigkeit der Eutrophierungszeigen bleibt zunächst unter der der Referenzarten. Ab 1997 jedoch erfolgt eine rasche Zunahme der Eutrophierungszeiger: Die Häufigkeit der Eutrophierungszeiger übersteigt nun immer deutlicher die der Referenzarten.
Zwischen 1992 - 2007 nehmen die Messflächen, die eine mittlere Luftgüte aufweisen, zu. Es gibt keine Messfläche mehr, die sehr stark belastet ist; jedoch nehmen auch die Messflächen mit hoher oder sehr hoher Luftgüte ab. Insbesondere zwischen 1992 - 1997 ist eine deutliche Verbesserung der Luftgüte-Indizes zu erkennen.DBF Melsungen
Melsungen war die 1992 am stärksten belastete DBF mit der geringsten Frequenz sowohl bei den Referenzarten als auch bei den Eutrophierungszeigern. Nach der Stilllegung starker SO2-Emittenten in Sachsen und Thüringen Anfang der 90er Jahre erholte sich die Flechtenvegetation. 2002 überwiegen noch die Referenzarten, 2007 übertreffen die Eutrophierungszeiger in Artenzahl und Frequenz die der Referenzarten.
1992 gehörten 65 % aller Flächen in die Klasse „Luftgüte sehr gering“. Mittlerweile jedoch zählt die Mehrzahl der Flächen zur mittleren Belastungsklasse. Der Trend zur Verbesserung der lufthygienischen Situation hat sich von 1992 bis 2007 kontinuierlich fortgesetzt.DBF Rhön
Die Rhön wies 1992 von allen Flächen die höchste Artenzahl und Frequenz der Referenzarten auf. Der beobachtete Rückgang der Referenzarten bis 2002 hat sich jedoch 2007 nicht fortgesetzt. Eutrophierungszeiger steigen kontinuierlich an, wobei jedoch weiterhin die Referenzarten überwiegen.
Die Rhön ist durchgängig die am wenigsten belastete Fläche mit relativ artenreicher Flechtenvegetation. 1992 zählte ein gutes Drittel der Messflächen zur Klasse mit der höchsten Luftgüte; keine Fläche gehörte zu den beiden ungünstigsten lufthygienischen Klassen. Zwischen 1992 und 2007 ist eine leichte Verringerung der Luftgütewerte an der Mehrzahl der Rhön-Messflächen festzustellen, eine Entwicklung, die mit dem Wegfall der sauren Immissionen und in der Folge der Abnahme der Artenzahl und Frequenz der Acidophyten zu erklären ist.DBF Gießen
Gießen war 1992 als hoch belastet eingestuft. In den Folgejahren hat die Zahl der Referenzarten sowie der Eutrophierungszeiger zugenommen. Zum Ende des Jahrhunderts erreichen die Eutrophierungszeiger jedoch bereits ein Übergewicht.
Seit 1992 nehmen Messflächen mit mäßiger Luftgüte kontinuierlich und stark zu, Flächen mit sehr geringer oder geringer Luftgüte nehmen ab. 2007 waren knapp 10 % der Messflächen als gering belastet einzustufen.DBF Limburg
1992 war die DBF Limburg als gering belastet mit hohen Frequenzen insbesondere der Referenzarten eingestuft worden. Bis 2007 nimmt die Häufigkeit der Referenzarten ab, die Eutrophierungszeiger steigen an und sind 2007 in der Überzahl.
Im gesamten Zeitraum zeigt sich eine relativ konstante Belastungssituation. Lediglich die Zahl von Messflächen mit sehr hoher Luftgüte geht zurück.DBF Spessart
Die als gering belastet eingestufte DBF zeigt im Laufe des Bebachtungszeitraues eine Abnahme der Referenzarten bei gleichzeitiger Zunahme der Eutrophierungszeiger. Ein Übergewicht der Eutrophierungszeiger ist bisher jedoch nicht zu beobachten.
Die 1992 gering belastete Fläche zeigt seit Jahren eine Verschlechterung der lufthygienischen Situation. Messflächen mit hoher Luftgüte nehmen ab, solche mit geringer Luftgüte nehmen zu. Im Vergleich aller DBF stellt sich die Entwicklung der DBF Spessart – allerdings auf weiterhin hohem Niveau der lufthygienischen Situation – am ungünstigsten dar.DBF Biebesheim
Die DBF gehört mit den DBF Melsungen und Gießen zu den hoch belasteten Dauerbeobachtungsflächen. Die Häufigkeit der Referenzarten nimmt zunächst ab mit einer Stagnation seit 1997, die der Eutrophierungszeiger nimmt zu.
Die DBF Biebesheim wurde 1992 als stark belastet eingestuft. Von 1992 bis 1997 nahm die Anzahl der Messflächen mit mittlerer Luftgüteklasse stark zu, seither ist der Trend jedoch wieder rückläufig.
Eine Einschränkung erfahren die Ergebnisse dieser DBF dadurch, dass ca. 25 % der Messflächen durch Fällen von Bäumen vernichtet wurden und – soweit möglich – ersetzt werden mussten.Zusammenfassung der Entwicklungen in den DBF
Die artenreiche Flechtenvegetation der vorindustriellen Zeit aus Acidophyten (saure Substratbedingungen bevorzugend), Neutrophyten (neutrale bis subneutrale Umweltbedingungen bevorzugend) und Nitrophyten (unter nährstoffreichen Bedingungen vorkommend) hat sich mit der SO2-bedingten Versauerung Mitte des 20. Jahrhunderts stark verringert. Mit abnehmender Versauerung Ende des Jahrhunderts haben Flechtenvegetation und Artenzahl – zunächst insbesondere bei den Acidophyten – wieder zugenommen.Je nach Vorbelastung der DBF hat sich die positive Entwicklung der Luftgüte unterschiedlich (stark) auf das Vorkommen von Acidophyten, Neutrophyten und Nitrophyten ausgewirkt. Sowohl Acidophyten als auch Neutrophyten zählen zu den Referenzarten und beeinflussen somit den Luftgüte-Index:
- Bei den Referenzarten wirkt sich der Rückgang saurer Schadstoffe bis heute unterschiedlich aus: In ursprünglich (1992) hoch belasteten DBF nehmen die Referenzarten zu, in geringer belasteten gehen sie zurück.
- Die Entwicklung der sauren Schadgase lässt den Schluss zu, dass die in der Vergangenheit bedeutsamen sauren Immissionen ihre Bedeutung verlieren und in den Ökosystemen hinsichtlich dieses Immissionsfaktors allmählich vorindustrielle Verhältnisse erreicht werden.
- In allen DBF nimmt die Anzahl der Eutrophierungszeiger seit 1992 kontinuierlich zu mit dem stärksten prozentualen Zuwachs in den DBF Biebesheim, Gießen und Melsungen.
Die folgende Grafik verdeutlicht nochmals die unterschiedliche Entwicklung der Flechtenvegetation.
Abb. 7: Verhalten von Acido-, Neutro- und Nitrophyten unter verschiedenen lufthygienischen Bedingungen
Die Ergebnisse aus den DBF lassen folgende Schlussfolgerungen zu:
- Ein direkter negativer Einfluss von SO2 auf die menschliche Gesundheit ist nicht mehr zu befürchten.
- Einige DBF nähern sich dem Optimalzustand, andere haben ihn bereits leicht überschritten.
- Eine weitere Verschiebung der Flechtenvegetation zugunsten der Nitrophyten führt zu einer Verringerung der Diversität von Ökosystemen (Abnahme von z. B. Heiden oder Waldgesellschaften auf sauren und nährstoffarmen Standorten) und erfordert Maßnahmen.
- Flechten eignen sich besonders gut als Frühwarnsystem für Veränderungen der Luftzusammensetzung.
Im Jahr 2007 wurde außerdem eine Flechtenkartierung nach der VDI-Richtlinie 3957 Blatt 13 [5] am Flughafen Frankfurt/Main durchgeführt (entsprechend den Flechtenkartierungen an den hessischen DBF). Für das Jahr 1992 lagen aus der Gesamtkartierung des Landes Hessen die Ergebnisse der Flechtenkartierung vor. In Abweichung von den anderen DBF wurde das Untersuchungsgebiet auf 14 x14 km mit insgesamt 49 Messstellen je 1 km² Größe festgelegt.
Abb. 8: Lage und Abgrenzung des Untersuchungsgebietes „Flughafen Frankfurt/Main"Zwischen 1992 und 2007 hat sich im Untersuchungsgebiet Flughafen sowohl die Artenzahl mehr als verdoppelt als auch die mittlere Anzahl von Flechtenarten pro Station erhöht. Allerdings lässt sich ein Großteil des Zuwachses auf eine Zunahme der Eutrophierungszeiger infolge einer verstärkten Einwirkung eutrophierender Substanzen (z. B. luftgetragene Stickstoffverbindungen), wie sie an allen hessischen DBF zu beobachten ist, zurückführen.
Weiterhin ist ein Rückgang von Acidophyten festzustellen, der durch eine Verminderung saurer Immissionen (Schwefeldioxid) zu erklären ist, jedoch noch etwas weniger stark ausgeprägt ist als in den übrigen DBF Hessens.
Eine Zunahme der meisten Referenzarten weist jedoch auf eine Verbesserung der lufthygienischen Bedingungen hin.
Abb. 9: Entwicklung der Luftgüte-Indizes im Umfeld des Flughafens Frankfurt (1992-2007)
Für alle hessischen DBF (einschl. Flughafen) lässt sich festzustellen, dass
- zu Beginn der Flechtenuntersuchungen 1992 an allen DBF (einschl. Frankfurt Flughafen) eine völlige Verarmung der Flechtenvegetation zu finden war,
- mit einer zunehmenden Verbesserung der lufthygienischen Verhältnisse die Artenzahl der Rückeinwanderer auch empfindlicher Spezies stieg,
- zwischen 1992 bis 2007 die Anzahl der Arten, die durch eutrophierende Luftschadstoffe begünstigt werden, deutlich zunahm,
- ein Einfluss des Flughafens auf die Flechtenvegetation nicht nachweisbar ist.
Die Bioindikation von Luftschadstoffen ist eine wertvolle zusätzliche Erhebungsmethode neben der technischen Luftanalyse. Beide Verfahren ergänzen sich in ihren Aussagemöglichkeiten. Technische Immissionsmessungen führen zu einer quantitativen Bestimmung der untersuchten Schadstoffe zum Zeitpunkt der Messung; sie erlauben aber in Bezug auf Mensch, Tier und Pflanze lediglich eine Einschätzung der Gefährdung. Der Einsatz von Bioindikatoren kann zwar nur eine Abschätzung der Immissionssituation leisten, hat dafür aber den Vorteil der integrierten Bestimmung tatsächlicher Wirkungen des vorhandenen Luftschadstoffgemischs auf Lebewesen.
Der VDI erarbeitet zurzeit die Erstellung einer Richtlinie, die Flechten als Bioindikatoren zur Ermittlung und Beurteilung der Wirkung des Klimawandels verwendet (VDI 3957, Bl. 20; Vorentwurf) [6]. Stoffwechselaktivität und Wachstum von Flechten (wechselfeuchte Organismen) sind direkt abhängig von der relativen Feuchte der Umgebungsluft, die wiederum stark von der aktuellen Temperatur beeinflusst wird.
In Hessen wurden vom Hessischen Landesamt für Umwelt und Geologie im Jahr 2007 Untersuchungen nach den Vorgaben des VDI-Richtlinienentwurfs durchgeführt. Dazu wurden über Hessen verteilt an neun klimatisch unterschiedlichen Flächen (an 7 bereits bestehenden DBF und zwei weiteren zusätzlich eingerichteten Flächen im Rheingau (sehr warm) und im Odenwald (kühl) jeweils 30 Mauerabschnitte (epilythische Flechten) und 20 Bäume (epiphytische Flechten) auf ihren Flechtenbewuchs untersucht (siehe Karte).Da im Augenblick noch wenige Individuen von Wärmezeigern erwartet werden, wurden sowohl Baumflechten als auch Gesteinsflechten sowie ausreichende Untersuchungsflächen (von der Anzahl und Größe her) einbezogen. Außerdem wurden alle Flechten (nicht nur die als Wärmezeiger geltenden Arten) erfasst.
Bei den Gesteinsflechten zeigten sich deutliche Korrelationen zwischen der Häufigkeit der Wärmezeiger und der Tagesmitteltemperatur (besonders der des Winterhalbjahrs). Zudem ergab sich eine Korrelation zwischen den Wärmezeigern und der Höhe des Niederschlags.
Abb. 10: Temperatur-Zeigerwerte für Flechten in MitteleuropaAnhand von Temperatur-Zeigerwerten für Flechten lässt sich die Entwicklung für die hessischen Untersuchungen zeigen: Im gesamten Bundesland hat sich in den letzten 15 Jahren die Anzahl und Häufigkeit von Kühlezeigern verringert, die von Flechten mit höheren Temperaturansprüchen jedoch erhöht.
Abb. 11: Entwicklung der Temperaturzeigerwerte von FlechtenZusammenfassend ist festzustellen, dass
- bei Baumflechten wegen einer noch zu geringen Zahl von Wärmezeigern noch keine Aussage möglich ist, bei Gesteinsflechten sich jedoch eine deutliche Abhängigkeit des Flechtenvorkommens in Abhängigkeit von Klimafaktoren – insbesondere der Temperatur – zeigt,
- wechselfeuchte Flechten sehr schnell auf klimatische Veränderungen reagieren und so als Frühwarnsystem eingesetzt und als Bioindikatoren zur Ermittlung und Beurteilung des Klimawandels verwendet werden können.
Die Ergebnisse sind in [3] nachzulesen.
[1] Kirschbaum, U., Windisch, U.: Beurteilung der lufthygienischen Situation Hessens mittels epiphytischer Flechten. Wiesbaden, 1995. Umweltplanung, Arbeits- und Umweltschutz, Heft Nr. 171
[2] Kirschbaum, U., Wirth, V.: Flechten erkennen - Luftgüte bestimmen. Stuttgart, 1995
[3] Kirschbaum, U., Hanewald, K.: Flechten als Anzeiger der Luftgüte und des Klimawandels. Wiesbaden, 2009[4] VDI-Richtlinie 3799, Blatt 1: Ermittlung und Beurteilung phytotoxischer Wirkungen von Immissionen mit Flechten: Flechtenkartierung. Berlin, 1995
[5] VDI-Richtlinie 3957, Blatt 13: Biologische Messverfahren zur Ermittlung und Beurteilung der Wirkungen von Luftverunreinigungen auf Pflanzen (Bioindikation): Kartierung der Diversität epiphytischer Flechten als Indikator für die Luftgüte. Berlin, 2005[6] VDI-Richtlinie 3957, Blatt 20: Kartierung von Flechten zur Indikation von lokalen Klimaverschiebungen. Vorentwurf, Düsseldorf, 2009
Weiterführende Literatur:
Ulrich; Wirth, Volkmar (2010): Flechten erkennen – Umwelt bewerten (Hrsg.: Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie)
Publikationen des HLUG unter der Rubrik „Luft - Sonstige Veröffentlichungen und Informationsblätter“
|
[Einführung]
[Allgemeine
Daten]
[Abfall]
[Altlasten]
|
