1. Zustand und Trends der Bodenqualität
Das Bodenlösungsprojekt (zusammen mit der Abt. LuChem und der Kantonalen Walddauerbeobachtung) zeigt, dass die Stickstoffdeposition nach wie vor der Treiber für chemische Bodenveränderungen ist: wertvolle Nährstoffe (Ca, K, Mg) gehen dem Boden verloren, Aluminium wird mobilisiert. In der Folge werden vielerorts kritische Werte wichtiger Indikatoren auf vielen Waldstandorten erreicht und überschritten.
Das Projekt liefert Informationen über den Zustand und die aktuell ablaufenden Entwicklungen in Waldböden, die ermittelten Indikatoren zum chemischen Bodenzustand dienen gleichzeitig der Zielüberprüfung der Waldpolitik. Sie sind auch Element der Schweizer Beiträge zur Erfüllung des Genfer Luftreinhalteabkommens. Zusammen mit anderen Ergebnissen aus dem Umweltmonitoring trugen sie dazu bei den internationalen Grenzwert für Versauerung, das BC/Al-Verhältnis, zu aktualisieren (UNECE 2017).
- CLRTAP, 2017. Mapping critical loads for ecosystems, Chapter V of Manual on methodologies and criteria for modelling and mapping critical loads and levels and air pollution effects, risks and trends. UNECE Convention on Long-range Transboundary Air Pollution; accessed [09.02.2022] at www.icpmapping.org
- Braun S, Tresch S and Augustin, S. 2020. Soil solution in Swiss forest stands: a 20 year's time series. PLOS ONE 15(7): e0227530.
- Braun S, Tresch S. 2021. Untersuchungen über die Zusammensetzung der Bodenlösung in Standorten der Interkantonalen Walddauerbeobachtung Bericht Periode 2017-2020. 169 S.
- Hopf SE, Tresch S, de Witte LC, Braun S. 2021. L’acidification des sols forestiers provoque des effets sévères. La Forêt 7+8/21, S. 26-29.
- Hopf SE, Braun S, de Witte LC. 2019. Versauerung der Waldböden. Wald und Holz 1/19
2. Stickstoffeinträge, Baumwachstum, Baumernährung und Mykorrhiza
Es konnte gezeigt werden, dass die Stickstoffeinträge die Vielfalt und Funktionsfähigkeit der Mykorrhizapilze an den Baumwurzeln beeinträchtigen. Diese Pilze sind für die Wasser- und Nährstoffaufnahme von Bedeutung, insbesondere für die Phosphoraufnahme. Die P-Ernährung der Bäume nimmt seit Jahren ab und erreicht heute vielerorts kritische Werte, was in der Auswertung einer 30-jährigen Zeitreihe des Nährstoffstatus von Buchen gezeigt werden konnte. Auch die Gehalte anderer Nährelemente wie Magnesium nahmen ab. Die Analysen zeigen, dass dies auf die zu hohen Stickstoffeinträge zurückzuführen ist.
- de Witte LC, van der Linde S, Rosenstock N, Braun S. 2017. Nitrogen deposition changes ectomycorrhizal communities and thereby hampers nutrient uptake in Swiss beech forest. Sci. Total Environ. 605–606, S. 1083–1096.
- Braun S, Schindler C and Rihm B. 2020. Foliar nutrient concentrations of European beech in Switzerland: relations with nitrogen deposition, ozone, climate and soil chemistry. Frontiers in Forests and Global Change 3, 33.
- Etzold S, Eugster W, Braun S, Thimonier A, Waldner P, Zweifel R. 2021. Stickstoffdeposition – ab wann ist es zu viel für das Baumwachstum? Wald und Holz 11/21, S. 15-18.
3. Elementgehalten in Stammscheiben von Bäumen
Der Trend in den Elementgehalten in Stammscheiben von Bäumen zeichnet die Entwicklung in den Böden nach und lässt Rückschlüsse auf die Ursachen zu. In den Stammscheiben von Buchen und Fichten zeigte sich in der Veränderung der Elementgehalte mit der Zeit der Einfluss der versauernden Deposition in den letzten Jahrzehnten deutlich.
4. Bereitstellung von Grundlagen für die Nachhaltigkeitsberechnungen
Es wurden Grundlagen für die Nachhaltigkeitsbeurteilung der Schweizer Wälder erarbeitet.
Karte der Basensättigung (= aktuelle Nährstoffausstattung der Waldböden):
Ein Artikel darüber in der Schweizer Zeitschrift für Forstwesen ist zur Publikation angenommen und erscheint demnächst.
Es wurde, basierend auf punktuell gemessenen Werten der Verwitterung für Critical Loads-Berechnungen, eine Verwitterungskarte ist für Schweizer Wälder berechnet. Die Werte in der Einheit kmolc (Ionenäquivalente, charge, basischer Kationen) pro ha und Jahr geben das natürliche Nährstoff-Nachlieferungsvermögen der Böden bis in 60cm Tiefe an. Dieser Parameter ist ein wesentliches Element für Berechnungen der Nachhaltigkeit hinsichtlich der Baumernte, und der Modellierung des Stoffhaushalts.
Eine Publikation ist in der Schweizer Zeitschrift für Forstwesen eingereicht.
Für Die Ermittlung der Elemente in typischen Holzsortimenten von Schweizer Wäldern ist ein weiteres Element für die Berechnung der Nachhaltigkeit. Die Daten ergänzen die in der internationalen Literatur verfügbaren Daten um solche aus der Schweiz. Dies war erforderlich, da in der internationalen Literatur einige Schweiztypische Baum-/Standortskombinationen nicht vorhanden waren. Die Erhebung diente weiter der Verifizierung/Absicherung der teils alten Literaturwerte.
Es sind nun flächenhaft alle Daten vorhanden, um Nachhaltigkeitsberechnungen und –empfehlungen für die Praxis zur Verfügung zu stellen.
5. Arbeiten zur Erfüllung des Postulats v. Siebenthal (13.4201, „Rückführung von Asche in den Wald als Sofortmassnahme gegen Bodenversauerung)
Es wurde ein Sanierungsversuch tiefgründig versauerter Waldböden gestartet. Hierzu wurde ein workshop mit internationaler Beteiligung durchgeführt, wie vom BR in der Antwort auf das Po. v. Siebenthal gefordert.
Einige Ergebnisse des Projekts «Nährstoffhaushalt / imissionsbelastete Waldstandorte 16.0073.PJ» waren ein wichtiges Element für die Auswahl der Versuchsflächen.
- Workshop-Bericht «Kriterien der Kalkungsbedürftigkeit»
- Projekt Kalkungsversuch: Auswahl Standorte für Kalkungsversuche
- Projekt Kalkungsversuch: Zusammenfassung der Untersuchungsauswahl
- Flyer BAFU Kalkung
- Wiesli L, Arnold S. 2021. Experimentelle Kalkung - Der Boden ist unser Kapital. Wald und Holz 10/21, S. 37-39.
6. Schnittstelle Nährstoffhaushalt / Wasserhaushalt
- Goldsmith G., Allen S., Braun S., Engbersen N., González-Quijano C., Kirchner J., Siegwolf R. 2018. Spatial variation in throughfall, soil, and plant water isotopes in a temperate forest. Ecohydrology. 2018; Ausgezeichnet mit dem «Ignacio Rodriguez-Iturbe Award» der Zeitschrift Ecohydrology. Ecohydrology (wiley.com)
- Allen S., Kirchner, J., Braun S., Siegwolf R., Goldsmith G. 2019. Seasonal origins of soil water used by trees. Hydrol. Earth Syst. Sci., 23: 1199–1210. Ausgezeichnet mit dem «Jim Dooge Award» für outstanding paper der European Geophysical Union (EGU).
In beiden Studien wurde die Wasseraufnahme von Buchen und Fichten auf Flächen der Interkantonalen Walddauerbeobachtung mittels Isotopenanalysen in Baum- und Bodenwasser untersucht. Dies erlaubt Aussagen über die Verwendung verschiedener Wasserherkünfte. Die erste Studie befasst sich mit räumlichen Heterogenitäten in einem Waldbestand, die zweite vergleicht Buchen, Fichten und Eichen aus 182 verschiedenen Walddauerbeobachtungsflächen an einem Zeitpunkt im Juli 2015. Aufgrund der Zusammensetzung der Sauerstoffisotopen kann die jahreszeitliche Herkunft des Wassers (Sommer- oder Winterwasser) bestimmt werden. Erstere wurde aus den oberen, letztere aus tieferen Bodenschichten aufgenommen. Bei den Fichten überwog die Aufnahme aus den oberen Bodenschichten (=Sommerwasser), die Buchen und Eichen nahmen das Wasser aus tieferen Bodenschichten auf. Dies hat Auswirkungen auf die Resistenz gegenüber Trockenheit und die Nährstoffaufnahme.
