Die Schwarz-Erle (Alnus glutinosa [L.] GAERTN.) - Landesbetrieb ...

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ERLENSTANDORTE ALS QUELLE UND SENKE KLIMARELEVANTER SPURENGASE
für eine intensive Lachgasbildung gegeben. Abgesehen
davon ergeben sich auch aus der Erkenntnis,
dass die anorganischen N-Pools gegenüber
den N-Flüssen unverhältnismäßig klein sind, wie
erhofft wichtige Ansatzpunkte zur Erklärung der
stark schwankenden Raten der Netto-N-Mineralisierung,
Denitrifikation und eventuell auch der
Lachgasbildung.
Denn es lässt sich leicht ermessen, mit welch
dramatischen Auswirkungen schon geringfügige
Veränderungen im Verhältnis der Brutto-N-Flüsse
zueinander für den Umfang des Ammonium- und
des Nitratpools und damit auch für die Vorräte an
Substraten zur N 2 O- und N 2 -Bildung verbunden sein
müssen.
In Übereinstimmung mit diesen Erwartungen
waren die kurzfristigen Lachgasflüsse generell von
einer extrem hohen Variabilität gekennzeichnet. Als
typisches Beispiel hierfür seien diesbezügliche, in
dem Erlenbruchwald der Gumnitz bei Müncheberg/
Brandenburg sowie in einem estnischen Grauerlenwald
gewonnenen Befunde angeführt (Abb. 5
und 6, Tab. 4). Infolge dieser Variabilität ließen sich
auch keine klaren Beziehungen zwischen dem im
Frühjahr häufigen, extremen Maximum der Lachgasfreisetzung
und wichtigen Einflussfaktoren wie
der Bodentemperatur, dem Nitratgehalt und dem
Grundwasserstand festzustellen. Drastischster
Ausdruck dessen war die – entgegen allen Erwartungen
– fortgesetzt hohe Lachgasemission auf
dem tief entwässerten Standort bei permanenten
Bodenfrost (Abb. 6). Dieses Phänomen, für das
eine zufriedenstellende Erklärung immer noch aussteht,
konnte inzwischen auch andernorts beobachtet
werden (NYKÄINEN et al. 1995, FLESSA
et al. 1997). Erst bei längerfristiger Betrachtung
zeichnet sich, zumindest bei den deutschen
Schwarzerlenstandorten, eine starke Abhängigkeit
der Lachgasemission vom Grundwasserstand ab.
Je tiefer die Entwässerung ausfiel, um so höher
waren die Lachgasflüsse (RUSCH et al. 1995,
MOGGE et al. 1998, AUGUSTIN et al. 1998). Die
Spitzenwerte lagen bei der extrem hohen Flussrate
von 72 kg N 2 O-N*ha -1 *a -1 (BRUMME et al. 1999).
Wie allerdings am Beispiel des estnischen Standortes
zu erkennen ist, stellt der Wasserspiegel
nicht den einzigen, langfristig wirksamen Einflussfaktor
dar. Trotz sehr unterschiedlicher Grundwasserstände
blieben die Lachgasflüsse hier generell
sehr niedrig (Tab. 4). Ursache dessen war wahrscheinlich
die geringe Intensität der internen N-
Umsetzungsprozesse in Verbindung mit einem stark
zuungunsten des Lachgases verschobenen Verhältnis
in der N-Gasbildungsrate. Letztere Vermutung
resultiert aus der Tatsache, dass die N 2 -Emission
mit einer Flussrate von 51,7 kg N 2 -N*ha -1 *a -1 (LOMUS
et al. 2002) ein ähnlich hohes Niveau wie im
Erlenbruchwald der Gumnitz erreicht (Tab. 3). Nach
wie vor gibt es keine Informationen über den Umfang
der Lachgasfreisetzung aus Erlenbruchwäldern
mit permanent hohen Grundwasserstand. Ausgehend
von den auf anderen überstauten Niedermooren
gesammelten Erfahrungen dürften aber die jährlichen
Emissionsraten gleichfalls kaum den Wert von 0,1
kg N 2 O-N pro ha und Jahr übersteigen (AUGUSTIN
et al. 1998, MERBACH et al. 2001).
Methanemissionen
Die kurzfristigen Methanflüsse wiesen eine ähnlich
große Schwankungsbreite wie die Lachgasemission
auf (Abb. 5). Auf veränderte Grundwasserstände
reagierte die Methanemission langfristig
jedoch genau entgegengesetzt zur Lachgasfreisetzung.
Die Methanemission ging um so stärker zurück,
je mehr der Grundwasserspiegel abgesenkt
wurde. Zum Teil fungierten tief entwässerte Erlenbruchwälder
sogar in Analogie zu anderen, gut
durchlüfteten Böden als Methansenke (Eintrag von
Methan in den Torfkörper, Tab. 4). Allerdings kann
die Methanoxidation im Torfkörper, die sich hinter
diesem Effekt verbirgt, wiederum sehr stark durch
das im entwässerten Torf in hoher Konzentration
vorliegende Nitrat gehemmt werden (REAY et al.
2001).
Generell scheinen Erlenbruchwälder auch bei
hohen Grundwasserständen nur relativ schwache
Methanquellen darzustellen. So lagen die Methanfreisetzungsraten
in einem feuchten Erlenbruchwald
Ostholsteins gleichfalls nur bei 7 kg CH 4 -C pro ha
und Jahr (RUSCH et al. 1995, DILLY et al. 1999).
Für ungestörte bzw. vollständig rücküberstaute
Erlenbruchwälder liegen diesbezüglich noch keine
Befunde vor. Auch hier ist, anders als Niedermooren
mit Röhrichtbestand, lediglich mit mäßigen
Methanemissionen zu rechnen (WESTER-
MANN und AHRING 1987, AUGUSTIN et al. 1996).
Denn zum einen sind die Grundwasserstände in
den Bruchwäldern im Vergleich zu anderen Niedermooren
niedriger; zum anderen scheint das Leistungsvermögen
des internen Gastransportsystems
der Erlen zu gering zu sein (vgl. Beitrag „Zum physiologischen
Anpassungspotenzial der Schwarz-
Erle“ von Dr. RALF KÄTZEL), um ähnlich wie bei
den Großröhrichtpflanzen (Schilf, Rohrkolben) nennenswerte
Mengen an Methan schnell aus dem
Torfkörper in die Atmosphäre zu transferieren (AU-
GUSTIN 2001).