Nationale Bodenbeobachtung chemischer, physikalischer und biologischer Parameter (NABO-Referenznetz)

• Forschungsstelle: ART
• Projektnummer: 08.31.04.10
• Projekttitel Englisch: National Soil Monitoring Network of chemical, physical and biological parameters
• Kurztitel: NABO: Direktes Monitoring

Schlüsselwörter (Englisch)

soil monitoring, inorganic and organic soil pollutants, soil physics, soil microbiology, quality assessment, proficiency tests, detection and prognosis of temporal trends

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Im Laufe der zunehmenden Industrialisierung und Intensivierung der Landwirtschaft haben die vom Menschen verursachten chemischen, physikalischen und biologischen Bodenbelastungen stark zugenommen und können die Bodenfruchtbarkeit gefährden. Auf der gesetzlichen Grundlage des USG und des Artikels 3 Abs. 1 der VBBo „...betreibt das Bundesamt für Umwelt (BAFU) in Zusammenarbeit mit dem Bundesamt für Landwirtschaft (BLW) ein Nationales Referenznetz zur Beobachtung der Belastungen des Bodens (NABO)...“. Die ART ist Auftragnehmer des gesetzlichen Auftrags. Zur Sicherung der Datenqualität leistet das NABO methodische Vorgaben und führt regelmässig Ringversuche durch. Als Begleitforschung sind gezielte Ergänzungsstudien zur Methodik, räumlicher und zeitlicher Aussagekraft sowie Kausalanalysen durchzuführen. Die Messdaten der Schwermetallgehalte im NABO-Referenznetz stehen unter Vorbehalt des Einverständnisses des BAFU dem BLW als Agrar-Umweltindikatoren (AUI) 14b „Schwermetallgehalte in Böden“ zur Verfügung.

Projektziele (Deutsch)

Das NABO-Referenznetz ist seit 1984 im Betrieb und verfolgt grundsätzlich folgende Ziele:

1. Referenzgrundlagen zur Planung, Legitimation und Erfolgskontrolle von Bodenschutz­massnahmen des Bundes und der Kantone.

2. Früherkennung und Prognose von chemischen, physikalischen und biologischen Boden­belastungen und deren Validierung.

3. Langfristiges Bodenproben-Archiv als ‚Umweltgedächtnis’ zur umweltpolitischen Ableitung von Umweltzielen.

Für das AP08-11 sind folgende Ziele zu erreichen:

1. Die fünfte Erhebungsrunde (05-09) im NABO-Referenznetz bezüglich der chemischen Bodenbelastung ist abgeschlossen, die sechste Erhebungsrunde wurde gestartet (09-13).

2. Die Ergebnisse der fünften Erhebungsrunde für die chemische Bodenbelastung sind dokumentiert, publiziert und der AUI 14b für das Referenznetz berechnet

3. Das NABO-Referenznetz ist soweit möglich reorganisiert und optimiert hinsichtlich Standortwahl, Klassifikation der Standorte, Beprobungsfrequenz und Messprogramm. Die Messung physikalischer (4 Standorte) und biologischer (6 Standorte) Bodenparameter wurde schrittweise in das NABO-Referenznetz integriert.

4. Begleitstudien für die Optimierung der Qualitätssicherung, die Interpretation der gemessenen zeitlichen Veränderungen und für die Erhebung zusätzlicher Messgrössen wurden durchgeführt.

Kundennutzen:

Die periodische nationale Berichterstattung über den Zustand, zeitlichen Verlauf und Prognosen chemischer, physikalischer und biologischer Bodenbelastungen sind für die zuständigen Behörden des Bundes (BAFU, ARE, BLW) und der Kantone (KVU, AfU, Bodenschutzfachstellen) wichtige Grundlagen für die Begründung, Planung und Erfolgskontrolle von Bodenschutzmassnahmen. Die Messdaten im Referenznetz dienen für eine Reihe von Indikatorsystemen (ARE, MONET, Bundesamt für Statistik, u.a.). Die Ergebnisse der Bodendauerbeobachtung werden in internationalen Fachgremien vermittelt und in internationalen Fachzeitschriften publiziert.

Arbeitsvorgang/Stand der Arbeiten (Deutsch)

Grundsätzlich umfasst das direkte Monitoring die gesamte Prozesskette, von der Probenahme, Aufbereitung, Analysen über die Qualitätssicherung bis zur Auswertung und Interpretation. Die Arbeiten können generell in ein Grundprogramm (Pflicht) und Begleitstudien (Optional) unterschieden werden. Die Ressourcen für das Grundprogramm im NABO-Referenznetz müssen gewährleistet werden (1. Priorität), während die Begleitstudien im Wesentlichen zur Optimierung und zur besseren Interpretation der zeitlichen Veränderungen von Bodeneigenschaften dienen und im Umfang und Dauer entsprechend den verfügbaren Ressourcen oder mit Drittmitteln realisiert werden müssen. Es ist somit angezeigt, den Prozess in zwei Teilprozesse zu gliedern: 1. Dauerbeobachtung Referenznetz (Grundprogramm) und 2. Begleitstudien. Für beide Teilprozesse wird NABO-intern bereits ein Planungsinstrument (Perspektiven-planung) unterhalten und jährlich aktualisiert. Die geplanten Arbeiten werden jährlich an der NABO-BEG Sitzung diskutiert und beschlossen.

1. Dauerbeobachtung Referenznetz

Kernprozess für die Dauerbeobachtung ist die laufende und rückverfolgbare Qualitätskontrolle (NABO_quality) der chemischen (NABO_chem), physikalischen (NABO_phys) und biologischen (NABO_bio) Bodenmessungen und die laufende Optimierung der Qualitätssicherung. NABO_quality gewährleistet das Qualitätsmanagement der oben aufgeführten Module und stellt in fachlicher aber auch organisatorischer Hinsicht den Ablauf der Prozessschritte gemäss den Vorgaben von „Standing Operation procedures“ (SOP) sicher. Für die langfristige Kontinuität der Dauerbeobachtung und der generierten Messreihen müssen die SOP eingehalten und weiterentwickelt werden. Für die Fortführung von NABO_chem ist dies bereits weit fortgeschritten, während für den schrittweisen Aufbau von NABO_phys und NABO_bio die Ergebnisse und SOP aus dem Projekt LAZBO (2001-2006) zu integrieren sind.

Für das AP08-11 stellt die Reorganisation des Referenznetzes eines der Hauptziele dar. Die Gründe für die Reorganisation wurden an der NABO-Fachtagung „Bodendauerbeobachtung-ein Zeitreihenproblem“ im März 2007 an der ART kommuniziert (siehe www.nabo.admin.ch). Zur Optimierung der Dauerbeobachtung sind folgende Arbeiten in diesem Teilprozess vorgesehen:

1. Hierarchisierung des NABO-Referenznetzes auf Grund verschiedener sachlicher und statistischer Kriterien: Niveau 1: Intensivstandorte mit jährlicher Beprobungsperiodizität und umfangreichem Messprogramm. Niveau 2: Wenn möglich jährlich sonst 5 jährige Beprobungsperiodizität mit Basismessprogramm.

2. Weiterentwicklung SOP, Dokumentation Standorte und Methoden, digitale Aufbereitung der Standortdokumentation.

3. Ausbau der Qualitätssicherung, insbesondere für Probenahme und Probenaufbereitung.

4. Aktualisierung der Repräsentanzanalyse des Referenznetzes in Bezug zu Standortmerkmalen (Bodentyp, Geologie, Nutzung, Klima, Höhe, u.a.) und geeigneten Raumgliederungen für die Bodenbeobachtung.

5. Aufgabe der technisch schwierigen Standorte.

6. Erhebung zusätzlicher Begleitparameter bei Bedarf und Optimierung der Analysenanzahlen.

2. Begleitstudien

Zu den laufenden Arbeiten werden Begleitstudien durchgeführt, die der Weiterentwicklung der Bodendauerbeobachtung und zur Validierung von Hypothesen dienen. Thematisch sind folgende Schwerpunkte zu nennen:

· Methodische Optimierung und Qualitätssicherung

· Methoden zur Erhebung von Begleitparameter

· Messung organischer Schadstoffe in Böden

· Interpretation der gemessenen zeitlichen Veränderung von Bodeneigenschaften

· Erhebung von Standorteigenschaften zur Quantifizierung relevanter Bodenprozesse für die Bodendauerbeobachtung (inkl. indirektes Monitoring).

· Fallstudien mit Partnern und Expertisen für Kantone.