Tabellen und Abbildungen

Transkript

1 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 1 Tabellen und Abbildungen zum Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen und Klimawandel ( (1) Luftschadstoffe, Emissionen und Budgets (2) Luftschadstoffkonzentrationen und -einträge (3) Resistenzreihen (4) Daten zum Wald (global und national) (5) Klimawandel (6) Verschiedenes Zusammengestellt von Stefan Smidt Bundesforschungs- und Ausbildungszentrum für Wald, Naturgefahren und Landschaft Version:

2

3 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 3 Zehnerpotenzen und Masseeinheiten... 7 (1) LUFTSCHADSTOFFE, EMISSIONEN UND BUDGETS... 9 Luftschadstoffe (1) Luftschadstoffe (2) Anthropogene Quellen von Luftverunreinigungen Natürliche Quellen von Luftverunreinigungen Emissionen (global) (1) Emissionen (global) (2) Emissionen (global) (3) Stoff-Flüsse allgemein (global) - Grafik P-, N-, S- und C-Flüsse (global) - Grafik Emissionen, Exporte, Depositionen (Österreich) Emissionen (Österreich, ) Emissionen Europa NOx (CLRTAP / NECD / UNFCCC) Emissionen Europa NMVOC (CLRTAP / NECD / UNFCCC) Emissionen Europa SO 2 (CLRTAP / NECD / UNFCCC) Emissionen Europa NH 3 (CLRTAP / NECD / UNFCCC) Aerosol-Emissionen (global) Ammoniak-Emissionen (global) Ammoniak-Budget (global) (1) Ammoniak-Budget (global) (2) Ammoniak-Emissionen (EMEP) Biomasseverbrennung, globale Emissionen (1) Biomasseverbrennung, globale Emissionen (2) Chlor-Budget (global) Energiebilanz (global) - (Grafik) Kohlendioxid-Emissionen (global) Kohlenmonoxid-Emissionen (global) (1) Kohlenmonoxid-Emissionen (global) (2) Kohlenmonoxid-Emissionen (global) (3) Kohlenmonoxid-Budget (global) (1) Kohlenmonoxid-Budget (global) (2) Kohlenstoff-Budget (global) (1) Kohlenstoff-Budget (global) (2) Kohlenstoff-Budget (global) (3) Kohlenstoff-Budget (global) (4) Kohlenstoff-Budget (global) (5) Kohlenstoff-Budget (global) (6) - Grafik Kohlenstoff-Budget (global) (7) - Grafik Kohlenstoff-Budget (global) (8) - Grafik Kohlenstoff-Budget (global) (9, 10) - Grafik Kohlenstoff-Budget (global) (11) - Grafik Kohlenstoffvorräte (global) Kohlenstoff-Budget (Österreich) Lachgas-Budget (global) (1) Lachgas-Budget (global) (2) Lachgas-Budget (global) (3) Luftmassen (global) Methan-Emissionen (global) (1)... 57

4 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 4 Methan-Emissionen (global) (2) Methan-Emissionen (global) (3) Methan-Emissionen (global) (4) Methan-Budget (global) (1) Methan-Budget (global) (2) Methan-Budget (global) (3) Nichtmethankohlenwasserstoff-Emissionen (global) (1) Nichtmethankohlenwasserstoff-Emissionen (global) (2) Nichtmethankohlenwasserstoff-Emissionen (global) (3) Nichtmethankohlenwasserstoff-Emissionen (global) (5) NMHC-Emissionsraten (Wald) Organische Säuren Emissionen (global) Ozon-Budget (troposphärisch) Ozon-Gasphasenchemie (troposphärisch)...71 Phosphor-Budget (global) (1) - Grafik Phosphor-Budget (global) (2) - Grafik Quecksilber-Budget (global) - Grafik Sauerstoffbudget (global) Schwefel-Emissionen (global) (1) Schwefel-Emissionen (global) (2) Schwefel-Budget (global) (1) Schwefel-Budget (global) (2) - Grafik Schwefel-Budget (global) (3) - Grafik Schwefel-Budget (global) (4) - Grafik Schwefel-Budget (global) (5) - Grafik Schwefeldioxid-Emissionen (EMEP) Schwermetall-Emissionen (global) Stickstoffoxid-Emissionen (global) (1) Stickstoffoxid-Emissionen (global) (2) Stickstoffoxid-Emissionen (global) (3) Stickstoffoxid-Emissionen (global) (4) Stickstoff-Budget (global) (1) Stickstoff-Budget (global) (2) Stickstoff-Budget (global) (3) Stickstoff-Budget (global) (4) - Grafik Stickstoff-Budget (global) (5) - Grafik Stickstoff-Budget (global) (6) - Grafik Stickstoffeinträge (1) Stickstoffeinträge (2) Stickstoff- und Schwefeleinträge (1) Stickstoff- und Schwefeleinträge (2) Stickstoff- und Schwefeleinträge (Zitate) Stickstoffoxid-Emissionen (EMEP) VOC-Emissionsfaktoren Vulkanausbrüche (1) Vulkanausbrüche (2) Wasser-Budget (global) (1) Wasser-Budget (global) (2) - Grafik Wasser-Budget (global) (3) - Grafik Wasserstoff-Budget (global) (2) LUFTSCHADSTOFFKONZENTRATIONEN UND -EINTRÄGE Luftschadstoffkonzentrationen (Gase) (1) Luftschadstoffkonzentrationen (Gase) (2)

5 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 5 Luftschadstoffkonzentrationen (Gase) (3) Spitzenkonzentrationen (Gase) Treibhausgase (1) Treibhausgase (2) Treibhausgase / Strahlungsantrieb - Grafik Spurengase und Global Change Schwermetallkonzentrationen und -einträge (3) RESISTENZREIHEN (Bäume) Resistenzvergleiche Resistenzreihe (Ammoniak) Resistenzreihe (Chlorwasserstoff) Resistenzreihe (Fluorwasserstoff) Resistenzreihen (Ozon) (1) Resistenzreihe (Ozon) (2) Resistenzreihe (Ozon) (3) Resistenzreihe (PAN) Resistenzreihe (Schwefeldioxid) Resistenzreihen (Stickstoffoxide) (4) DATEN ZUM WALD (global und national) Waldflächen (global) (1) Waldflächen (global) (2) Waldflächen (global) (3) Waldflächen (global) (4) Waldverteilung (global) - Grafik Waldfläche pro Kopf (global) - Grafik Wald - C-Emissionen und -aufnahme (global) - Grafik Waldfläche - Nettoänderungen (global) - Grafik Entwaldung - Grafik Wald (Europa) Wald (Österreich) (1) Wald (Österreich) (2) Wald (Österreich) (3) (5) KLIMAWANDEL Klimasystem Anthropogene Antriebe und Reaktionen beim Klimawandel Komponenten des Strahlungsantriebs Globale anthropogene Treibhausgasemissionen Globaler Primärenergieverbrauch nach Treibstofftypen Globaler Pro-Kopf-Energieverbrauch nach Regionen Trends der Konzentrationen von CO 2, CH 4 und N 2 O Trends der CO 2 -Konzentrationen (Mauna Loa und Südpol) Globale Temperaturzunahme Aktuelle gemessene Temperaturänderungen Globale Änderungen von Temperatur, Meeresspiegel und Schneedecke auf der nördlichen Hemisphäre Globale und alpine Niederschlagstrends (6) VERSCHIEDENES Äquivalentleitfähigkeiten Akute Schädigungen und Verwechslungsmöglichkeiten Biochemische Pflanzenreaktionen

6 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 6 Bioindikatoren (1) Bioindikatoren (2) Biomasse - Elementgehalte, Heizwert Biomasseverbrennung - Emissionen Blattflächenindices Chemische Formeln einiger Luftschadstoffe Chemische Formeln - Radikale Depositionsgeschwindigkeiten Elementgehalte in Pflanzen Emissionsfaktoren (1) Emissionsfaktoren (2) Energieinhalt von Brennstoffen, Energie-aufwand und globale Energiereserven Enzyme Erdatmosphäre, Änderungen im 20. Jahrhundert (1) Erdatmosphäre, Änderungen im 20. Jahrhundert (2) Erneuerbare Energie in Österreich Geruchsschwellenwerte Immissionssymptome KFZ-Abgasemissionen Konzentrationseinheiten Latente, chronische und akute Immissionsschädigungen Lebensdauer von Gasen Meeresspiegelanstieg Mittelungszeiten für Luftschadstoffkonzentrationen (Grenzwerte) Umrechnungen von Luftschadstoffkonzentrationen Umrechnungen von Molmasse <> Äquivalentmasse VDI-Richtlinien zur Bioindikation (1) VDI-Richtlinien zur Bioindikation (2) Veränderungen an Pflanzen infolge von Alterung Wirkungsbeeinflussende Faktoren

7 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 7 Zehnerpotenzen und Masseeinheiten Zehnerpotenzen 10 0 = = Deka, Zehn, da 10-1 = Zehntel, deci, d 10 2 = Hekto, Hundert, h 10-2 = Hundertstel, zenti, c 10 3 = Kilo, Tausend, k 10-3 = Tausendstel, milli, m 10 6 = Millionen, Mega, M 10-6 = Millionstel, mirko, µ 10 9 = Milliarden, Giga, G 10-9 = Milliardstel, nano, n = Billionen, Tera, T = pico, p = Billiarden, Peta, P = femto, f = Trillionen, Exa, E = atto, a Masse-Einheiten 10 3 g 1 kg 10 6 g 10 3 kg 1 Mg 1 t 10 9 g 10 6 kg 1 Gg 1 kt 1000 t g 10 9 kg 1 Tg 1 Mt 1 Mio. t g kg 1 Pg 1 Gt 1 Mrd. t

8

9 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 9 (1) LUFTSCHADSTOFFE, EMISSIONEN UND BUDGETS Grau unterlegt: Pools Gelb unterlegt: Senken

10

11 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 11 Luftschadstoffe (1) Verteilung und Veränderung der wichtigsten Luftschadstoffe und ihre Wirkung auf Wälder. Luftschadstoff Verteilung und Veränderung Wirkung auf Wälder CO 2 Global ansteigend Kurzzeitiger Anstieg des Pflanzenwachstums und der Produktivität; Langzeiteffekte noch unklar; Anteil an der globalen Erwärmung, massive Verschiebungen der Arten Ozon Stickstoff (NOx, NH 3 etc.) Schwefel (SO 2, H 2 S) Schwermetalle Anstieg von Ozon und seinen Vorläufern, v.a. in den Entwicklungsländern Globale Abstiege, besonders in Entwicklungsländern (besonders in Indien und China) In entwickelten Ländern abnehmender Trend in den letzten wenigen Jahrzehnten, aber Anstieg in einigen Entwicklungsländern (besonders in Indien und China) Abnehmendes Problem in entwickelten Ländern, weitergehendes Problem in der Nähe von Punktquellen verschiedener Entwicklungsländer Wachstums- und Ertragsverluste und Wirkungen auf die relative Fitness und auf die Dynamik von Pflanzengesellschaften; Prädisposition von Waldbäumen gegenüber Insekten und Krankheiten Stimulation des Wachstums und der Produktivität in N-armen Böden; N-Sättigung in einigen Wäldern verursachen Decline und Fischsterben in vielen Gewässertypen Beitrag zum Ozonanstieg Versauerte Böden in vielen Teilen der Erde sind schwer wiederherzustellen Lokales Waldsterben, vergiftete Böden verhindern Regeneration von Wäldern Nach: Karnosky D.F., Percy K.E., Chappelka A.H., Krupa S.V. 2003: Air pollution and global change impacts on forest ecosystems: Monitoring and research needs. In: Air pollution, global change and forests in the new millenium (D.F. Karnosky, K.E. Percy, A.H. Chappelka, C. Simpson, J. Pikkarainen, eds.). Developments in Environmental Science 3 (S.V. Krupa, ed.), Elsevier.

12 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 12 Luftschadstoffe (2) Komponente Formel MG. Umrechnungsfaktor µg/m 3 > ppb Konzentrationen *: wenige ppb; **: bis 100ppb Lebensdauer Beitrag zur globalen Erwärmung Rel. Treibhauspotential Henry-Konstante Beitrag zur Versauerung Beitrag zur tropo-sphärischen Ozon-bildung Beitrag zum stratosphärischen O3-Abbau Anorganische Komponenten Ammoniak NH 3 17,03 1,43 * Tage 62 im Boden Chlorwasserstoff HCl 36,46 0,67 * Tage * Fluorwasserstoff HF 20,01 1,22 * Tage (*) Kohlendioxid CO 2 44,01 0, ppm Jahre 50% 1 0,034 Kohlenmonoxid CO 28,01 0,87 ** Monate * Lachgas N 2 O 44,01 0, ppb Jahre 4% Ozon troposphärisch O 3 48,00 0, Tage 8% ,0094 Salpetersäure HNO 3 49,01 0,50 * Tage * Schwefeldioxid SO 2 64,06 0,38 bis 30µg m -3 Tage 1,24 * Schwefelsäure H 2 SO 4 98,08 0,25 * Tage * Schwefelwasserstoff H 2 S 34,08 0,72 * Tage 0,025 * Stickstoffdioxid NO 2 46,01 0,53 bis 40µg m -3 Tage 0,01 * * * Stickstoffmonoxid NO 30,01 0,81 bis 40µg m -3 Tage 0,0019 * * Wasserstoffperoxid H 2 O 2 34,01 0,72 * Tage * Organische Komponenten Acetaldehyd CH 3 CH O 44,05 0,55 * Tage Ethen C 2 H 4 28,05 0,87 ** Tage 0,0049 FCKW12 CF 2 Cl 2 120,91 0,20 * Jahre 12% FCKW11 CFCl 3 137, 37 0,18 * Jahre 5% Formaldehyd CH 2 O 30,03 0,81 * Tage 6300 Methan CH 4 16,04 1, ppb Perchlorethen C 2 Cl 4 165,83 0,15 * Monate Peroxyacetylnitrat CH 3 CO NO 2 121,05 0,20 * Tage Tetrachlorkohlenstoff CCl 4 153,82 0,16 * Jahre 1,1,1-Trichlorethen C 2 HCl 3 131,39 0,19 * Jahre 1,1,2-Trichlorethen C 2 HCl 3 131,39 0,19 * Tage Jahre 19% * * *

13 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 13 Anthropogene Quellen von Luftverunreinigungen Anthropogene Quellen von Luftverunreinigungen. CO 2 entsteht praktisch bei allen Prozessen. SMe: Schwermetalle. Grau unterlegt: Biogene Quellen Produkt / Quelle SO 2 NO x NH 3 HF HCl Cl 2 H 2 S VOC SMe Sonstige Aluminium * * Cl-, F-Stäube Ammoniakanlagen * Biomasseverbrennung N 2 O * Braunkohleverbrennung * * * * * * Flugasche Chlorierungen * * Düngung N 2 O * * Farbenindustrie * * * * * * Stäube Glashütten * * Pb Stäube Hausbrand * * Ruß, Flugasche Kaliindustrie * Kalkwerke Stäube Keramische Industrie * * * Flugasche, Stäube Kläranlagen * Kokereien * * Stäube, Mercaptane Kraftfahrzeuge (*) * * * Pb Ruß, Aerosole Kraftwerke (Kohle, Erdöl) * * * (Kohle) Kunststoffe * * * * * * Stäube, Flugasche Kulturpflanzen * NMVOC Magnesit * M.-Staub Metallhütten * * * * * * Stäube, Flugasche Mineralölindustrie * * * Mülldeponien Methan Müllverbrennung * * * * * POPs Ölkraftwerke * * * * * Ruß, Flugasche Petrolchemische Ind. * Papier * * * Stäube Pestizide * * * POPs Phosphatdünger * * * * As Flugasche, Phosphat Reisanbau CH 4, NMVOC Roheisengewinnung * * * Stäube Salpetersäure * Schwefelsäure * * H 2 SO 4 -Aerosol Sodaproduktion * Teerdestillation * * Tierintensivhaltung * Verbrennungen * * * Stäube Zellstoff-, Papierind. * * * Mercaptane, CS 2 Zement * alkal. Staub

14 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 14 Natürliche Quellen von Luftverunreinigungen Natürliche Quellen von Luftverunreinigungen. CO 2 entsteht bei vielen Prozessen. SMe: Schwermetalle. Produkt / Quelle SO 2 NO x NH 3 HF HCl Cl 2 H 2 S VOC SMe Sonstige Blitze * N 2 O Böden * N 2 O * * Ethen, CH 4 COS, H 2, CH 3 SH Bodenabrieb * Stäube Insekten CH 4 Mikroben Keime Ozeane * * COS, Sulfat, Chlorid, Methylhalogenide Sümpfe N 2 O * CH 4 CO, COS, NMHC Tierhaltung * * CH 4 NMHC Vegetation * CO, NMHC Vulkane * * * * * * * * * Staub, Flugasche, CO Waldbrände * * CO, Dioxine, Aerosole

15 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 15 Emissionen (global) (1) Globale Emissionen und Anteile einiger Spurenstoffe (zitiert in Lahmann 1990). natürlich anthropogen Anteile anthropogener Emissionen Emission Anteile anthropogener Emissionen nach Häberle (1982) nach Mezaros (1980) Tg p.a. Tg p.a. % Tg p.a. % CO , CO Kohlenwasserstoffe *) CH (30-60) 1) Aerosole NO+NO 2 als NO ,5 NO N 2 O ? NH , (50) 2) S-Verbindungen als SO 4 SO H 2 S 25 0? *) Nadelhölzer emittieren v.a. α-pinen und Ethen, Laubhölzer v.a. Isopren. 1) Bei Zuordnung der Emissionen von Reisfeldern als anthropogen 2) Bei Zuordnung der Emissionen durch Haustierurin als anthropogen Häberle M. 1982: Stoffkreisläufe der Natur und Einfluss des Menschen. Umwelt 1/82, und 2/82, Lahmann E. 1990: Luftverunreinigung Luftreinhaltung. Paul Parey Berlin und Hamburg. Meszaros E. 1980: Considerations sur le cycle d origine naturelle et anthropogenique. Pollution Atmospherique No. 88, Globale Nicht-CO 2 -Treibhausgasemissionen. Gas Globale Emissionen (Pg Ceq p. a.) Methan 3,8 Lachgas 2,1 Kyoto F-Gase 0,1 Kohlenmonoxid 1,5 Stickstoffoxide 0,15 Field C.B., Raupach M.R. 2004: The global carbon cycle. Scope.

16 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 16 Emissionen (global) (2) Vergleich anthropogener Emissionen mit globalen Emissionen in der Bandbreite publizierter Werte (FCI 1995). Emissionen (Tg pro Jahr) Verbindung anthropogen insgesamt Anthropogene Emissionen in % CO , ca. 3 CO ca. 20 Schwefelverbindungen 1) ca. 50 oder mehr CH ca. 50 Kohlenwasserstoffe ohne CH ca. 7 NO + NO ca. 60 NH 3 2) > ) SO 2 plus reduzierte Schwefelverbindungen, gerechnet als SO 2 2) schließt Methan- bzw. Ammoniakemission aus Tierhaltung und bei Methan auch aus Reisanbau ein FCI 1995 zitiert in: Elling W., Heber U., Polle A., Beese F. 2007: Schädigung von Waldökosystemen. Auswirkungen anthropogener Umweltveränderungen und Schutzmaßnahmen. Elsevier.

17 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 17 Emissionen (global) (3) Vergleich anthropogener und natürlicher Emissionen. Gesamt natürlich anthropogen Hauptquellen natürlich Hauptquellen anthropogen Tg p.a. Tg p.a. Tg p.a. CO Atmung, biologischer Abbau Verbrennung CO Verbrennung NMHC Bäume Industrie, KFZ Methan Sümpfe, Reisfelder Wiederkäuer SO Vulkane Kohle- und Ölverbrennung NOx Blitze Verbrennung Hock B., Elstner E.F. 1995: Schadwirkungen auf Pflanzen. Spektrum Akademischer Verlag.Heidelberg, Berlin, Oxford.

18 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 18 Stoff-Flüsse allgemein (global) - Grafik Stoffflüsse. Die wichtigsten globalen Flüsse zwischen den abiotischen Reservoiren der Atmosphäre, Hydrosphäre und Lithosphäre und dem biotischen Pool aquatischer und terrestrischer Lebensgemeinschaften. Anthropogene Aktivitäten (fette Schrift und fette Linie) beeinflussen die globalen biogeochemischen Kreisläufe durch Einbringen zusätzlicher Nährstoffe und verändern dadurch direkt oder indirekt die Nährstoffpassagen durch die verschiedenen Biozönosesysteme. Begon M.E., Harper J.L., Townsend C.R. 1998: Ökologie. Spektrum Akademischer Verlag Heidelberg, Berlin.

19 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 19 P-, N-, S- und C-Flüsse (global) - Grafik P-, N-, S- und N-Flüsse. Die wichtigsten Flüsse (schwarz) und deren anthropogene Beeinflussung (fette Schrift und fette Linie) für vier der wichtigsten Nährstoffelemente: (a) Phosphor, (b) Stickstoff, (c) Schwefel, (d) Kohlenstoff. Weniger wichtige Fraktionen und Passagen sind gestrichelt. Begon M.E., Harper J.L., Townsend C.R. 1998: Ökologie. Spektrum Akademischer Verlag Heidelberg, Berlin.

20 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 20 Emissionen, Exporte, Depositionen (Österreich) Exporte der Emissionen und Anteil der Importmassen an den Depositionen in Österreich 1995 (Umweltbundesamt 1998). Schadstoff Exportmasse Anteil Emissionen Importmasse Anteil an den Deposition Gg % Gg % SO 2 31, ,6 95 NOx 50, ,1 94 Red. Stickstoff 45, ,9 53 Emissionen, Exporte, Importe und Eigendepositionen von Schwefel, oxidiertem und reduziertem Stickstoff 1995 in Österreich (Tonnen; Schneider/Umweltbundesamt Wien, pers. Mitt.). Emissionen (Gg Gas) Exporte (Gg Element) Importe (Gg Element) Eigendeposition (Gg Element) Gesamtschwefel 60 (SO 2 ) 25, ,3 Oxidierter Stickstoff 175 (NO x ) 49,9 57,1 3,4 Reduzierter Stickstoff 87 (NH x ) 37,3 44,2 34,3 Emissionen und Deposition von Schwefel- und Stickstoffverbindungen in Österreich (EMEP 2002 und Gangl et al. 2002). ***: höchst signifikant, p < 0,001 (Smidt 2003). SO 2 NO 2 NH 3 Emission 1980 (Gg) Emission 2000 (Gg) Mittlere jährliche Abnahme (Gg) -16 *** -2 *** -1 *** Ziel 2010 (Gg) Notwendige Reduktion 1999/2010-7% -40% -6% S N oxidiert N reduziert Gesamtdeposition Österreich (Gg) flächenbezogene Deposition (kg ha -1 a -1 ) 11,8 7,3 9,4 Eigendeposition Österreich 1995 (Gg) 5,4 3,5 40 Import Export (Gg) 47,2-2,7 11,0 EMEP 2002: Gangl M., Gugele B., Lichtblau G., Ritter M. 2002: Luftschadstoff-Trends in Österreich Umweltbundesamt, ISBN Smidt S. 2003: Trends von Luftschadstoffen in österreichischen Waldgebieten. Umweltbundesamt 1998: Umweltsituation in Österreich. Fünfter Umweltkontrollbericht. ISBN

21 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 21 Emissionen (Österreich, ) THG (Gg) ,5 CO 2 (Gg) , , , , , , , , , , ,9 NMVOC (Gg) 403,9 382,6 379,2 377,2 378,8 372,9 366,0 361,9 350,0 325,2 283,2 CH 4 (Gg) 422,3 424,7 427,8 433,4 438,2 436,7 431,2 428,0 424,4 429,7 437,3 N 2 O (Gg) 18,8 18,8 18,9 19,1 19,3 19,3 19,3 20,2 20,2 20,0 20,3 SO 2 (Gg) 344,7 302,7 288,4 213,6 196,6 179,8 160,5 138,4 103,3 92,7 74,3 NO x (Gg) 235,3 222,9 219,6 221,4 222,5 226,7 219,0 214,7 209,5 203,7 192,4 NH 3 (Gg) 63,8 64,5 65,0 66,4 67,1 66,7 66,1 66,4 65,9 67,1 71,1 Pb (Mg) 326,8 313,0 302,1 272,2 239,3 207,4 Cd (Mg) 3,1 2,7 2,2 1,9 1,7 1,6 Hg (Mg) 3,7 3,3 2,8 2,4 2,2 2, THG (Gg) , , , , , , , , , ,9 CO 2 (Gg) , , , , , , , , , ,4 NMVOC (Gg) 275,2 250,4 249,3 231,2 229,3 221,5 206,6 191,8 178,4 177,1 CH 4 (Gg) 436,3 422,6 421,5 412,4 406,8 397,8 384,6 378,8 370,5 362,9 N 2 O (Gg) 21,4 20,0 19,4 21,0 21,4 20,3 20,5 20,8 20,7 20,3 SO 2 (Gg) 71,4 55,0 53,4 47,6 46,9 44,6 40,2 35,6 33,8 31,6 NO x (Gg) 202,7 191,9 186,2 180,7 181,4 203,8 193,0 208,1 198,9 205,4 NH 3 (Gg) 73,6 72,1 72,8 74,0 75,3 73,1 72,9 73,0 71,1 69,1 Pb (Mg) 171,8 119,8 86,2 59,7 16,1 15,5 14,5 13,0 12,5 12,0 Cd (Mg) 1,5 1,2 1,2 1,1 1,0 1,0 1,0 0,9 1,0 0,9 Hg (Mg) 2,0 1,6 1,4 1,2 1,2 1,2 1,1 0,9 0,9 0, THG (Gg) , , , , , ,3 CO 2 (Gg) , , , , , ,8 NMVOC (Gg) 188,2 188,8 183,0 176,0 163,6 171,6 CH 4 (Gg) 357,5 351,5 351,6 344,0 336,7 330,3 N 2 O (Gg) 19,9 19,9 19,6 17,3 17,3 17,4 SO 2 (Gg) 32,7 31,6 32,4 26,9 26,6 28,5 NO x (Gg) 215,0 224,6 235,5 233,3 237,0 225,2 NH 3 (Gg) 68,8 67,6 67,3 66,5 66,0 65,8 Pb (Mg) 12,1 12,5 12,7 13,1 13,7 14,1 Cd (Mg) 1,0 1,0 1,0 1,0 1,1 1,1 Hg (Mg) 1,0 0,9 1,0 0,9 1,0 1,0 THG: Treibhausgasäquivalente: CO 2 -Äquivalente Umweltbundesamt 2008: Emissionstrends Report REP-0161.

22 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 22 Emissionen Europa NOx (CLRTAP / NECD / UNFCCC) NO x CLRTAP NECD UNFCCC CLRTAP NECD UNFCCC Gg Gg Gg Gg Gg Gg Austria Belgium Bulgaria Cyprus Czech Republic Denmark Estonia European Community Finland France Germany Greece Hungary Ireland Italy Latvia Lithuania Luxembourg Malta Netherlands Norway Poland Portugal Romania Slovakia Slovenia Spain Sweden Switzerland United Kingdom USA CLRTAP: Convention on Long-range Transboundary Air Pollution NECD: NEC-Directive (NEC. National Emission Ceilings) UNFCCC = United Nations Framework Concention on Climate Change

23 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 23 Emissionen Europa NMVOC (CLRTAP / NECD / UNFCCC) NMVOC CLRTAP NECD UNFCCC CLRTAP NECD UNFCCC Gg Gg Gg Gg Gg Gg Austria Belgium Bulgaria Cyprus Czech Republic Denmark Estonia European Community Finland France Germany Greece Hungary Ireland Italy Latvia Lithuania Luxembourg Malta Netherlands Norway Poland Portugal Romania Slovakia Slovenia Spain Sweden Switzerland United Kingdom USA CLRTAP: Convention on Long-range Transboundary Air Pollution NECD: NEC-Directive (NEC. National Emission Ceilings) UNFCCC: United Nations Framework Concention on Climate Change

24 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 24 Emissionen Europa SO 2 (CLRTAP / NECD / UNFCCC) SO CLRTAP NECD UNFCCC CLRTAP NECD UNFCCC Gg Gg Gg Gg Gg Gg Austria Belgium Bulgaria Cyprus Czech Republic Denmark Estonia European Community Finland France Germany Greece Hungary Ireland Italy Latvia Lithuania Luxembourg Malta Netherlands Norway Poland Portugal Romania Slovakia Slovenia Spain Sweden Switzerland United Kingdom USA CLRTAP: Convention on Long-range Transboundary Air Pollution NECD: NEC-Directive (NEC. National Emission Ceilings) UNFCCC: United Nations Framework Concention on Climate Change

25 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 25 Emissionen Europa NH 3 (CLRTAP / NECD / UNFCCC) NH CLRTAP NECD UNFCCC CLRTAP NECD UNFCCC Gg Gg Gg Gg Gg Gg Austria Belgium Bulgaria Cyprus Czech Republic Denmark Estonia European Community Finland France Germany Greece Hungary Ireland Italy Latvia Lithuania Luxembourg 7 Malta 1 1 Netherlands Norway Poland Portugal Romania Slovakia Slovenia Spain Sweden Switzerland United Kingdom USA CLRTAP: Convention on Long-range Transboundary Air Pollution NECD: NEC-Directive (NEC. National Emission Ceilings) UNFCCC: United Nations Framework Concention on Climate Change

26 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 26 Aerosol-Emissionen (global) Globale Aerosolquellen. Natürliche Quellen Tg p.a. Anthropogene Quellen Tg p.a. Primär Meersalz 1000 Mineralstaub 500 Biogene Emission 50 Waldbrände 35 Vulkanismus 25 Meteorstaub 10 Sekundär Sulfate 245 Nitrate 75 Kohlenwasserstoffe 75 Primär Abbrennen von Feldern 100 Industrieprozesse 56 Diverse Quellen 31 Stationäre Quellen 3 Verkehr 2 Sekundär Sulfate 220 Nitrate 40 Kohlenwasserstoffe 15 Warneck P. 1988: Chemistry of the natural atmosphere. Int. Geophys. Series Vol. 41. Academic Press New York, London, Tokyo. Globale Emissionsquellen partikulärer Aerosole. Natürliche Emissionsquellen Tg p.a. Tg p.a. Primär Mineralische Stäube 1500 Salzhältige Aerosole (Gestein, Boden) 1300 Vulkanische Aschen bzw. Stäube 33 Biologisches Material 50 Sekundär Sulfate von natürlichen Vorläufern, z.b. 102 Ammoniumsulfat Organisches Material von biogenen 55 VOCs Nitrate von NOx 22 Gesamt 3060 Anthropogene Emissionsquellen Primär Industrielle Stäube 100 Rußpartikel (EC) von fossilen 8 Brennstoffen Rußpartikel aus Biomasseverbrennung 5 Sekundär Sulfate von SO 2, z.b. Ammoniumsulfat 140 Biomasseverbrennung 80 Nitrate von NOx 36 Gesamt 370 Neinavaie H., Pirkl H., Trimbacher C. 2000: Herkunft und Charakteristik von Stäuben. Umweltbundesamt, Bericht BE-171.

27 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 27 Ammoniak-Emissionen (global) Globale natürliche Ammoniak-Emissionen. Quelle Schlesinger und Hartley (1992) Dentener und Crutzen (1994) Friedrich und Obermeier (2000) Tg p.a. Tg p.a. Tg p.a. Ozean Natürliche Böden 10 5,1 2,9 Wildlebende Tiere 2,5 0,1 Biomasseverbrennung 5 7,2 (anthropogen) gesamt Dentener F.J., Crutzen P.J. 1994: A three-dimensional model of the global ammonia cycle. J. Atmos. Chem. 19, Friedrich R., Obermeier A. 2000: Emissionen von Spurenstoffen. In: Handbuch der Umweltveränderungen und Ökotoxikologie, Band 1A: Atmosphäre (Hrsg. R. Guderian), Springer Berlin, Schlesinger W.H., Hartley A.E. 1992: A global budget for ammonia. Biogeochemistry 15,

28 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 28 Ammoniak-Budget (global) (1) Globales NH 3 -Budget (Warneck 1988). Söderlund & Swensson (1976) Dawson (1977) Böttger et al. (1978) Stedmann & Shetter (1983) Crutzen (1983) Gegenwärtige Schätzungen (1988) Tg N p.a. Tg N p.a. Tg N p.a. Tg N p.a. Tg N p.a. Tg N p.a. Quellen Kohleverbrennung ,03 < 2 2 KFZ 0,2 0,3 0,2 Biomaseverbrennung Zuchttiere ) Wildtiere Menschl.Exkremente 1) 1,5 3 Bodenemissionen 38 1 (51) 15 Düngungsverluste 1,2 2,4 3,5 3 3 Summe Quellen Senken Nasse Deposition auf ± 7 2) Kontinenten Nasse Deposition über ± den Meeren Trockene Deposition (Land) Reaktion mit OH* Summe Senken ± ) Menschliche Exkremente bei den Zuchttieren inkludiert 2) Trockene und nasse Deposition Böttger A., Ehhalt D.H., Gravenhorst G. 1978: Atmosphärische Kreisläufe von Stickstoffoxiden und Ammoniak. Ber. Kernforschungsanlage Jülich, Nr Crutzen P.J. 1983: Atmospheric interactions. (B. Bolin, R.B. Cook, eds.), SCOPE 21, Dawson G.A. 1980: Nitrogen fixation by lightning. J. Atmos. Sci. 37, Söderlund, Swensson 1976: The global nitrogen cycle. In: Nitrogen, Phosphorous and sulfur global cycles (B.H. Svensson, R. Söderlund, eds.), SCOPE Rep. 7, Ecol. Bull (Stockholm) 22, Stedmann D.H., Shetter R.E. 1983: The global budget of atmospheric nitrogen species. Trace atmospheric constituents, properties, transformation and fates (S.E. Schwartz, ed.), , Wiley, New York. Warneck P. 1988: Chemistry of the natural atmosphere. Int. Geophys. Series Vol. 41. Academic Press New York, London, Tokyo.

29 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 29 Ammoniak-Budget (global) (2) Globales NH 3 -Budget. Quellen Tg N p.a. Haustiere 21,3 Menschliche Ausscheidungen 32,6 Bodenemission 16 Brandrodung 5,7 Wildtiere 10,1 Industrie 10,2 Düngerverlust 9 Verbrennung fossiler Brennstoffe 0,1 Ozean 8,2 Summe Quellen 113,2 Senken Nasse Präzipitation (Land) 11 Nasse Präzipitation (Ozean) 10 Trockene Präzipitation (Land) 11 Trockene Präzipitation (Ozean) 5 Reaktion mit OH* 3 Summe Senken 40 Dentener F.J., Crutzen P.J. 1994: A three-dimensional model of the global ammonia cycle. J. Atmos. Chem. 19,

30 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 30 Ammoniak-Emissionen (EMEP) EMEP, Gg Albania Armenia Austria Azerbaijan Belarus Belgium Bosnia & Herzegovina Bulgaria Croatia Cyprus Czech Rep Denmar Estonia Finland Franc Georgia Germany Greece Hungary Iceland Ireland Italy Kazakhstan Latvia Lithuania Luxembourg Malta Netherlands Norway Poland Portuga Moldova Romania Russian Fed Serbia & Mont Slovakia Slovenia Spain Sweden Switzerland Macedonia Turkey Ukraine United Kgd North Africa Remaining Asiatic areas Baltic Sea Black Sea Mediterr. Sea North Sea Remaining N-E Atlantic Ocean Natural marine emissions Volcanoes TOTAL

31 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 31 Biomasseverbrennung, globale Emissionen (1) Globale Abschätzung verbrannter Biomasse und C-Freisetzung (zitiert in Möller 2003). Verbrannte Biomasse C-Freisetzung C-Freisetzung Tg C p.a. Tg C p.a. Tg C p.a. Dignon (1995) Malingreau & Zhuang (1998) Tropischer Wald Savanne Borealer Wald Brennholz Holzkohle (21) Landwirtschaftliche Abfälle Tundra (-) (2) - Globale Emissionen durch Biomasseverbrennung (zitiert in Möller 2003). Komponente Dignon (1995) Malingreau & Zhuang (1998) Tg p.a. Tg p.a. C-CO C-CO C-CH C-NMVOC N-N 2 O 0,78 0,8 N-NO 9 8,5 N-NH 3 5,3 5,3 S-SO 2 2,2 2,8 S-COS 0,09 0,09 Cl-CH 3 Cl - 0,51 H 2-19 Organic carbon (Partikel) Black carbon (Partikel) Aerosol, insgesamt Dignon J. 1995: Impact of biomass burning on the atmosphere. In: Ice core studies of global biogeochemical cycles (R.J. Delmas, ed.). NATO ASI Series Vol. 30. Springer, Berlin u.a., Malingreau J.P., Zhuang Y.H. 1998: Biomass burning: An ecosystem process of global significance. In: Asian change in the context of global climate change (J. Galloway, J. Milillo, eds.). Cambridge Univ. Press, Cambridge, Möller D. 2003: Luft. De Gruyter Berlin, New York.

32 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 32 Biomasseverbrennung, globale Emissionen (2) Emissionsfaktoren der Biomasseverbrennung, Mittelwerte. Stoff Mittelwert % des C-Brennstoffgehaltes CO 2 82,6 CO 5,7 Asche 5,0 NMVOC 1,2 CH 4 0,4 Dignon J. 1995: Impact of biomass burning on the atmosphere. In: Ice core studies of global biogeochemical cycles (R.J. Delmas, ed.). NATO ASI Series Vol. 30. Springer, Berlin u.a., Malingreau J.P., Zhuang Y.H. 1998: Biomass burning: An ecosystem process of global significance. In: Asian change in the context of global climate change (J. Galloway, J. Milillo, eds.). Cambridge Univ. Press, Cambridge, Zitiert in Möller D. 2003: Luft. De Gruyter Berlin, New York.

33 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 33 Chlor-Budget (global) Globaler Chlorzyklus. Pools Tg Cl FCKWs (Atmosphäre) 0,56 Anorganische Cl-Verbindungen 600 Flüsse in die Atmosphäre Tg Cl p.a. Meer > Atmosphäre 2,5 Biomasseverbrennung > Atmosphäre 1,5 Industrie (organisches Gas) > CH 3 Cl > Atmosphäre 1 Industrie (anorganisches Cl, hauptsächlich HCl) > Atmosphäre 3 Vulkane (HCl) > Atmosphäre 7 Meere (Meersalzaerosol) > Atmosphäre 6000 FCKWs (Industrie) > Atmosphäre 0,8 Cl-Gase Stratosphäre > Atmosphäre 0,19 Organisches Cl-haltiges reaktives Gas (hauptsächlich CH 3 Cl) > Stratosphäre 0,03 FCKWs Atmosphäre > Stratosphäre 0,24 Flüsse auf Festland und Meere Tg Cl p.a. Organisches Cl-haltiges reaktives Gas (hauptsächlich CH 3 Cl) > Meer 4,97 Anorganische Cl-Verbindungen (hauptsächlich HCl) > Festland 610 Meersalzaerosol > Meer 5400 Grädel T.E., Crutzen P.J. 1994: Chemie der Atmosphäre. Spektrum, Akademischer Heidelberg, Berlin, Oxford.

34 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 34 Energiebilanz (global) - (Grafik) Energiebilanz der Erde (verändert nach Kiel und Trenberth 1997), Angaben in W. m -2 p.a. Aus: Reineke W., Schlömann M. 2007: Umweltmikrobiologie. Spektrum Akademischer Verlag München.

35 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 35 Kohlendioxid-Emissionen (global) Globale Kohlendioxidemissionen. Land BSP Einwohner CO 2 CO 2 THG bezogen auf CO 2 Mrd. $ Mio. t/kopf Mio. t Veränderung 2004 gegen 1990 USA ,90 293,95 19, , % China 7.218, ,74 3, , % Russland 1.309,12 143,85 10, , % Japan 3.431,64 127,69 9, , % Indien 3.115, , , % Deutschland 2.160,03 82,50 10,29 848, % Canada 946,90 31,95 17,24 550, % Großbritannien 1.661,29 54,84 8,98 537, % Italien 1.495,63 58,13 7,95 462, % Frankreich 1.678,33 62,18 6,22 386, % Brasilien 1.385,12 183,91 1,76 323, % BSP = Bruttosozialprodukt, THG: Treibhausgase Müller M., Fuentes U., Kohl H. (Hrsg.) 2007: Der UN-Weltklimareport. Bericht über eine aufhaltsame Katastrophe. Kiepenheuer und Witsch Köln. Globale Kohlendioxidemissionen (Anteile). OECD Nordamerika mit Mexiko 28 % Europäische OECD-Staaten 16 % Japan, Südkorea, Australien und Neuseeland 8 % Rest der Welt China, Mongolei, Nordkorea, Vietnam 15 % Süd- und Südostasien 10 % Ehemaliger Ostblock (nicht OECD) 10 % Naher Osten 5 % Afrika 4 % Mittel- und Südamerika 4 % Berechnungen des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU), zitiert in Müller M., Fuentes U., Kohl H. (Hrsg.) 2007: Der UN-Weltklimareport. Bericht über eine aufhaltsame Katastrophe. Kiepenheuer und Witsch Köln.

36 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 36 Kohlenmonoxid-Emissionen (global) (1) Globale Kohlenmonoxid-Emissionen. Quellen IPCC 2000 Khalil & Rasmussen 1995 Prater et al Bates et al Tg p.a. Tg p.a. Tg p.a. Tg p.a. CO CO-C CO-C CO-C Industrie und Technologien incl. Verkehr Biomasseverbrennung Biogene Quellen (Vegetation) *) 100 Ozeane *) Methanoxidation NMVOC-Oxidation *) Summe 140 (70 280); Khalil (1999): 230 ( ) Umrechnungsfaktor: CO-C * 2,3 = CO Bates T.S., Kelly K.C., Johnson J.E., Gammon R.H. 1995: Regional and seasonal variations in the flux of ocean carbon monoxide to the atmosphere. J. Geophys. Res. 100, IPCC 2000: Special report on emission scenarios. University Press, Cambridge. Khalil M.A.K., Rasmussen R.A. 1995: The changing composition of the Earth s atmosphere. In: Composition, chemistry, and climate of the atmosphere (H.B. Singh, ed.). Van Nostrand Reinhold, New York, pp Khalil M.A.K. 1999: Preface atmospheric carbon monoxide. Chemosphere: Global Change Science 1, ix-xi. Prater M.J., Derwent R., Ehhalt D.H., Fraser P., Sanhueza E., Zhou X. 1995: Other trace gases and atmospheric chemistry.. In: Climate change (J.T. Houghton, L.G. Meira Filho, J. Bruce, H. Lee, B.A. Callender, E. Haites, N. Harris, K. Maskell, eds.). Cambridge University Press, Cambridge, pp Zitiert in: Möller D. 2003: Luft. De Gruyter Berlin, New York

37 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 37 Kohlenmonoxid-Emissionen (global) (2) Globale Kohlenmonoxid-Emissionen. Quelle Emission Bandbreite Autoren Tg p.a. Tg p.a. Tg p.a. Fossile Brennstoffe Cullis & Hirschler (1989) Biomasseverbrennung Dignon (1995) Waldrodung Khalil & Rasmussen (1995) Methan-Oxidation Möller (2003) NMVOC-Oxidation Möller (2003) Pflanzen Möller (2003) Ozean (biogen) Möller (2003) Cullis C.F., Hirschler M.M. 1989: Man s emissions of carbon monoxide and hydrocarbons into the atmoaphere. Atmos. Environ. 23, Dignon J. 1995: Impact of biomass burning on the atmosphere. In: Ice core studies of global biogeochemical cycles (R.J. Delmas, ed.). NATO ASI Series Vol. 30, Springer Berlin. Khalil M.A.K., Rasmussen R.A. 1995: The changing composition of the Earth s atmosphere. In: Composition, chemistry, and climate of the atmosphere (H.B. Singh, ed.). Van Nostrand Reinhold, New York, pp Möller D. 2003: Luft. De Gruyter Berlin, New York.

38 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 38 Kohlenmonoxid-Emissionen (global) (3) Anthropogene Kohlenmonoxidemissionen. Europa N-Amerika Gesamt Quellen Tg CO p.a. Tg CO p.a. Tg CO p.a. Verbrennung Kohle Lignite 3-3 Gas 0,3 0,2 0,6 Öl 4,6 2,2 11 Verbrennung gesamt 32 3,4 62 Transporte Industrien Roheisenerzeugung 16,2 7,8 42 Stahlproduktion 19,8 9,5 47 Rohölcracking 5,0 4,5 13,6 Verschiedenes 9,6 10,5 27,4 Industrieemissionen gesamt 50,6 32,3 130 Abfallbeseitigung Gesamtsumme Aus: Warneck P. 1988: Chemistry of the natural atmosphere. Int. Geophys. Series Vol. 41. Academic Press New York, London, Tokyo; kompiliert aus: Logen J.A., Prather M.J., Wolfsy S.C., McElroy M.B. 1981: Tropospheric chemistry : a global perspective. J. Geophys. Res. 86,

39 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 39 Kohlenmonoxid-Budget (global) (1) Globale Kohlenmonoxidquellen und -senken. Seiler & Conrad (1987) Volz et al (1981) Quellen Tg p.a. Tg p.a. Biomasseverbrennung 1000 ± Nichtmethankohlenstoff-Oxidation 900 ± Technologische Quellen 640 ± Methanoxidation 600 ± Ozeane 100 ± Vegetation 75 ± Böden 17 ± 15 Summe Quellen 3300 ± ± 900 Senken Oxidation durch OH*-Radikal 2000 ± Aufnahme durch Böden 390 ± Fluss in die Stratosphäre 110 ± 30 Summe Senken 2500 ± ± 800 Seiler W., Conrad R. 1987: Contribution of tropical ecosystems to the global budgets of trace gases esp. CH 4, H 2, CO and N 2 O. In: Geophysiology of Amazonia (R. Dickinson, ed.), Volz A., Ehhalt D.H., Derwent R.G. 1981: Seasonal and latitudinal variation of 14 CO and the tropospheric concentration of OH-Radicals. J. Geophys. Res. 86,

40 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 40 Kohlenmonoxid-Budget (global) (2) Globale Kohlenmonoxidquellen und -senken. Budgetposten global Tropen (30 S 30 N) Tg p.a. Tg p.a. Quellen Industrielle Quellen 440 ± 150 Verbrennung von Biomasse 700 ± ± 200 Vegetation 75 ± ± 20 Meere 50 ± ± 20 Oxidation von Methan 600 ± ± 150 Oxidation von NMHC 800 ± ± 200 Gesamtproduktion 2700 ± ± ± ± 200 Senken Oxidation durch OH* 2000 ± ± 400 Aufnahme durch Böden 250 ± ± 35 Zerstörung in der Stratosphäre 110 ± ± 20 Gesamtzerstörung 2400 ± ± 450 Grädel T.E., Crutzen P.J. 1994: Chemie der Atmosphäre. Spektrum, Akademischer Heidelberg, Berlin, Oxford. Cicerone R.J in: The Changing Atmosphere. F.S. Rowland, I.S.A. Isaksen (eds.). John Wiley und Söhne, New York. WMO 1985: Atmospheric ozone. Rep. no.16. Genf.

41 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 41 Kohlenstoff-Budget (global) (1) Globale Kohlenstoffvorräte und -flüsse. Jarvis (1989) Larcher (1994) Vorräte Atmosphäre Pg C Landpflanzen Pg C Boden 1120 Pg C Tote Biomasse 1580 Pg C Fossile Brennstoffe Pg C Sedimente/Lithosphäre 66, Pg C Obere Mischungsschicht der Ozeane 1020 Pg C Tiefenwasser der Ozeane Pg C Marine Sedimente 150 Pg C Flux in die Atmosphäre Verbrennung fossiler Reserven 5 5,5 Pg C p.a. Landpflanzen 57 1,6 Pg C p.a. Boden 56 Pg C p.a. Oberflächenwasser Pg C p.a. Flux in Landpflanzen und in den Boden Aus der Atmosphäre in Pflanzen ,9 Pg C p.a. Von Landpflanzen in den Boden 56 Pg C p.a. Flux in Gewässer Aus der Atmosphäre in Oberflächenwasser Pg C p.a. Aus dem Boden in Fließgewässer 0,5 Pg C p.a. Aus Oberflächenwassern in Tiefenwasser ,6 Pg C p.a. Aus Tiefenwassern in Oberflächenwasser Pg C p.a. Von Meeresorganismen ins Meer 3 Pg C p.a. Flux von oberer Mischungsschicht in Tiefenwasser 1,6 Pg C p.a. Flux von marinen Sedimenten in Tiefenwasser 0,4 Pg C p.a. Flux in Sedimente Von der Vegetation in Sedimente 0,1 Pg C p.a. Von Oberflächenwässern in Sedimente 3 Pg C p.a. Von Tiefenwassern in Sedimente 0,6 Pg C p.a. Nach King, De Angelis und Post aus: Jarvis P.G. 1989: Atmospheric carbon dioxide and forests. Phil. Trans. R, Soc. Lond. B 324, (zitiert in Larcher W. 1994: Ökophysiologie der Pflanzen. UTB für Wissenschaft. Ulmer, 5. Auflage).

42 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 42 Kohlenstoff-Budget (global) (2) Globale Kohlenstoffvorräte und -flüsse. Bereich Speicher Flüsse Pg C Pg C p.a. Land Vorrat in der lebenden Vegetation 600 (jährlich -1) Vorrat in anderen Organismen und toter Biomasse 1500 Vorrat im Gestein 20, Vorrat als gewinnbare fossile Energieträger 4000 (jährlich -6) Abgabe von der Vegetation an die Atmosphäre (Respiration) 60 Abgabe vom Boden an die Atmosphäre (Respiration) 60 Abgabe an die Atmosphäre durch menschliche Aktivität 6 Austrag durch Flüsse ins Meer 1 Meer Vorrat aus CO 2 /Kohlensäure (jährlich +3) Vorrat als gelöste organische Substanz 3000 Vorrat in der Biomasse 17 Abgabe an die Atmosphäre (Respiration) 90 Abgabe an das Sediment 0,1 Atmosphäre Vorrat als CO (jährlich + 4) Vorrat als Methan 6 Vorrat als CO 0,2 Abgabe an die Landvegetation (Photosynthese) 120 Abgabe an das Meer (Photosynthese) 92 Nentwig W., Bacher S., Beierkühnlein C., Brandl R., Grabherr G. 2004: Ökologie. Spektrum Akademischer Verlag, Gustav Fischer. Schlesinger W.H. 1997: Biogeochemistry. Academic Press, San Diego. Globale Kohlenstoffvorräte und -flüsse. Im Netto ergibt sich eine Zunahme des C-Vorrates in der Atmosphäre um jährlich 3 Mio. Tonnen. Kohlenstoff-Vorräte Pg C Bodenhumus um Phytomasse 600 Oberflächennahes Ozeanwasser ca. 500 Organische Sedimente im Küstenbereich ca. 500 Tiefsee und Kalkgestein > 60, Fossiler Kohlenstoff (Kohle, Öl, Gas) > Atmosphäre 750 Kohlenstoff-Flüsse Pg C p.a. Atmosphäre >> Phytomasse Atmosphäre > Ozean 2 Phytomasse >> Atmosphäre 50 Phytomasse <> Bodenhumus 1 2 Phytomasse / Bodenhumus > Atmosphäre 1 2 Verbrennung fossilen Kohlenstoffs 5 6 Ozean > Atmosphäre 3 Körner C. 1999: Biologische Folgen der CO 2 -Erhöhung. Biologie in unserer Zeit 29 (6),

43 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 43 Kohlenstoff-Budget (global) (3) Verteilung des in der Biomasse festgelegten Kohlenstoffvorrates der Erde auf die großen Biome. Kohlenstoffvorrat der Phytomasse Anteil an der gesamten Landfläche Mittlerer C- Vorrat in der Phytomasse Nettoprimärproduktion (NPP) global auf Jahresbasis Mittlere Dauer der Vegetationsperiode Pg C % kg C m -2 Pg C p.a. Tage p.a. Tropische Wälder ,9 300 Temperate Wälder ,1 170 Tropische Savannen ,9 130 und Grasland Boreale Wälder ,6 150 Mediterrane ,4 130 Hartlaubwälder Wüsten und Halbwüsten ,36 3,5 50 Temperates Grasland ,40 5,6 150 Agrarland 4 9 0,30 4,1 180 Tundra 2 4 0,36 0,5 80 eisbedeckte Flächen Wälder gesamt 552 (85 %) 30 % Andere Vegetation gesamt 100 (15 %) 60 % Landfläche gesamt Mio. km 2 62,6 28,2 Ozeane Mio. km 2 Bresinsky A., Körner C., Kadereit J.W., Neuhaus G., Sonnewald U. 2008: Strasburger Lehrbuch der Botanik. 36. Auflage. Spektrum Akademischer Verlag Heidelberg.

44 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 44 Kohlenstoff-Budget (global) (4) Globale Kohlenstoffvorräte und -flüsse. Landwirtschaft, Wälder (Forst), Urbanisierung; Verbrennung von Brennstoffen und Biomasse; Brände (Möller 2003; Daten nach Schlesinger 1997). Negatives Vorzeichen: Verbrauch. Schlegel (1992) Möller (2003) Field und Raupach (2004) Reservoirs (Pg CO 2 -C) Lufthülle Ozeane (etwa das 50-fache der Luft!) Oberflächenwasser 51 Kohle und Erdgas 2725 Sedimente Landpflanzen 560 Boden 1450 Flüsse (Pg CO 2 -C pro Jahr) Atmosphärischer Anstieg 3,2 (± 0,1) *) Ozeane Atmosphäre 1,7 (± 0,5) Land Atmosphäre 1,4 (± 0,7) Landnutzungsänderung 1,7 (± 0,6-2,5) Restbetrag Senke Boden 1,9 (± 3,8-0,3) Produktion durch Photosynthese 35 Photosynthese Ozeane -92 Photosynthese Landpflanzen -120 Umsatz durch Phytoplankton 39,8 Atmung Ozeane 90 Atmung Landpflanzen Atmung Boden 60 Verbrennung 4,9 6 6,3 (± 0,4) Mineralisation 338 Streufall Landpflanzen 55 Oberflächenwasser Tiefenwasser 7,4 Tiefenwasser Sediment 0,2 Field C.B., Raupach M.R. 2004: The global carbon cycle. Scope. Möller D. 2003: Luft. De Gruyter Berlin, New York. Schlegel H.G. 1992: Allgemeine Mikrobiologie. 7. Auflage. Thieme, Stuttgart. Schlesinger W.H. 1997: Biogeochemistry. Academic Press, San Diego.

45 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 45 Kohlenstoff-Budget (global) (5) Vergleich der mittleren jährlichen Kohlenstoffbudgets der 1980er und 1990er Jahre. Positive Werte sind Flüsse in die Atmosphäre, negative Werte repräsentieren die Aufnahme durch die Atmosphäre. 1980er Jahre Gt C p.a. 1990er Jahre Gt C p.a. Emissionen (fossile Brennstoffe, Zement) 5,4 ± 0,3 6,4 ± 0,4 Atmosphärischer Anstieg 3,3 ± 0,1 3,2 ± 0,1 Fluss Ozean Atmosphäre -1,9 ± 0,6-1,7 ± 0,5 Fluss Land Atmosphäre -0,2 ± 0,7-1,4 ± 0,7 Aufgeteilt wie folgt Landnutzungsänderung 1,7 (0,6 bis 2,5 1,4 bis 3,0 Restliche terrestrische Senke -1,9 (-3,8 bis 0,3) -4,8 bis -1,6 Houghton J. 2004: Global warming. Cambridge University Press.

46 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 46 Kohlenstoff-Budget (global) (6) - Grafik Globale Kohlenstoffvorräte und flüsse (Gt = Pg). Bresinsky A., Körner C., Kadereit J.W., Neuhaus G., Sonnewald U. 2008: Strasburger Lehrbuch der Botanik. 36. Auflage. Spektrum Akademischer Verlag Heidelberg.

47 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 47 Kohlenstoff-Budget (global) (7) - Grafik Flüsse (Pg C p.a.) des Kohlenstoffkreislaufes in der Erdkruste, wobei die charakteristischen Durchlaufzeiten etwa die Größenordnung von 10 8 Jahren betragen. B. Bolin in SCOPE 21, 1983: The major biogeochemical cycles and their interactions.. B. Bolin and R.B. Cook, eds. John Wiley & Sons, Chichester, UK. Zitiert in: Grädel T.E., Crutzen P.J. 1994: Chemie der Atmosphäre. Spektrum, Akademischer Heidelberg, Berlin, Oxford.

48 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 48 Kohlenstoff-Budget (global) (8) - Grafik Globaler Kohlenstoffzyklus. Alle Pools sind angegeben in gc und alle Flüsse in gc p.a. Schlesinger W.H. 1997: Biogeochemistry: An analysis of Global Change. Academic Press, San Diego, CA.

49 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 49 Kohlenstoff-Budget (global) (9, 10) - Grafik Globaler Kohlenstoffkreislauf (Mrd. Tonnen = Pg). Die jährliche Nettosteigerung von CO 2 in der Atmosphäre beträgt etwa 3 Mrd. Tonnen. Dies entspricht einer Zunahme der atmosphärischen CO 2 -Konzentration um etwa 1,5 ppm p.a. Feige G.B., Jensen M. 1993: Kohlenstoff-Kreislauf. In Kuttler W.: Handbuch zur Ökologie. Analytica, Berlin. [14] Fischer A.G. 1984: The two phanerozoic supercycles. In Houghton R.A., Woodwell G.M.: Globale Veränderungen des Klimas. Spektrum der Wissenschaft 6, [17] Schneider S.H. 1989: Veränderungen des Klimas. Spektrum der Wissenschaft 11, [56]. Zitiert in: Odum E.P. 1999: Ökologie. Thieme Stuttgart, New York. Kohlenstoffspeicher und Kohlenstoffkreislauf: Die Speicher sind in Pg C angegeben, die mit Pfeilen gekennzeichneten Glüsse in Pg p.a. Die Zahlen beruhen auf Messungen und Schätzungen und sind teilweise mit großen Unsicherheiten behaftet. Im Wesentlichen sind die Flüsse zwischen des Sphären ausgeglichen: Durch die Eingriffe des Menschen werden jährlich ca. 3 Pg aus fossilen Brennstoffen in die Atmosphäre eingebracht. Kromp-Kolb H., Formayer H. 2005: Schwarzbuch Klimawandel. Ecowin.

50 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 50 Kohlenstoff-Budget (global) (11) - Grafik Globales Kohlenstoffbudget. Schulze E.D. 2000: Carbon and nitrogen cycling in European forest ecosystems. Springer Berlin, Heidelberg, New York.

51 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 51 Kohlenstoffvorräte (global) Globale Kohlenstoffvorräte. Pg CO 2 -C Atmosphäre gegenwärtig 700 vorindustriell 615 Ozeane Gesamtes gelöstes CO Gelöstes CO 2 in der Mischungsschicht 670 Lebende Biomasse 3 Gelöster organischer Kohlenstoff Sedimente Carbonate, kontinental und Schalentiere 27, Ozeanische Carbonate 23, Organischer Kohlenstoff, kontinental und Schalentiere 10, Ozeanischer, organischer Kohlenstoff 2, Biosphäre Kohlenstoff der terrestrischen Biomasse 650 Organischer Kohlenstoff im Boden Ozeanischer organischer Kohlenstoff Warneck P. 1988: Chemistry of the natural atmosphere. Int. Geophys. Series Vol. 41. Academic Press New York, London, Tokyo.

52 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 52 Kohlenstoff-Budget (Österreich) Kohlenstoffvorräte in Böden und Pflanzen in Österreich. Böden Pflanzenmasse Summe km 2 Gg C Gg C Gg C Nadelbäume Laubbäume Forstwirtschaftlich nicht genutzte Flächen 46 % 57 % 91 % 69 % Rest: Grünland, Ackerland, alpine Vegetation, andere Flächen 54 % 43 % 9 % 31 % Körner C., Pelaez-Riedl S., Schilcher B., Halbwachs G. 1992: Wechselwirkungen zwischen Vegetation und Treibhauseffekt. In: Bestandsaufnahme anthropogene Klimaänderungen: Mögliche Auswirkungen auf Österreich mögliche Maßnahmen in Österreich. Österr. Akademie der Wissenschaften, Kommission Reinhaltung der Luft, S Kohlenstoffvorrat im österreichischen Wald Wald: Größter C-Speicher in der österreichischen Landschaft; Nettokohlenstoffsenke Waldfläche (1000 ha) Waldbiomasse (ober- und unterirdisch) Waldboden (Auflagehumus und Mineralboden 0-50 cm) Summe Biomasse und Waldboden Gg C Gg C Gg C ± ± ± 190 Jährliche Kohlenstoffbindung im österreichischen Wald. Jährliche Nettokohlenstoffbindung (Gg C) (Zuwachs minus Nutzung) Jährliche Netto-CO 2 -Bindung (Gg C) (Zuwachs minus Nutzung) Jährliche Nettokohlenstoffbindung (Gg C) (Zuwachs minus Nutzung) *) Tendenz seit 1983 deutlich fallend **) Tendenz seit 1961 leicht steigend : (1996: ca. 1500) Mittel: : (1996: ca. 5500) Mittel: 9267 Nadelbäume: : ca (1996: 700) *) Laubbäume: : ca (1996: 800) **) Für den Zeitraum 1980 bis 1996 entspricht die Netto-C-Bindung der Waldbiomasse etwa 14 % der gesamten österreichischen Brutto-CO 2 -Äquivalent-Emission der Treibhausgase CO 2, CH 4 und N 2 O. Der Vorrat an rasch abbaubarem Kohlenstoff in österreichischen Ertragswäldern lag 1996 in der Größenordnung von kt C; bei einer Temperaturerhöhung um 0,5 C würde der Vorrat um rund Gg C p.a. abnehmen. Weiss P., Schieler K., Schadauer K., Radunsky K., Englisch M. 2000: Die Kohlenstoffbilanz des österreichischen Waldes und Betrachtungen zum Kyoto-Protokoll. Umweltbundesamt, Monographien 106.

53 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 53 Lachgas-Budget (global) (1) Globale Lachgasquellen und -senken. Natürliche Quellen Tg N 2 O p.a. Ozeane, Seen 2,0 4,0 Natürliche Böden 4,6 8,2 Summe natürliche Quellen 6,6 12,2 Anthropogene Quellen Biomasseverbrennung 0,2 2,4 Einsatz künstlicher Dünger 1,0 3,6 Summe anthropogene Quellen 1,4 6,6 Globale Senken Photochemischer Abbau (Stratosphäre) Etwa bis 20,5 Böden, aquatische Mikroben unbekannt Römpp Lexikon (Hulpke H., Koch H.A., Wagner R., Hrsg.) 1993: Lexikon Umwelt. Thieme Stuttgart. Globale Lachgas-Emissionen. Quelle IPCC (2000) Galloway et al. (1995) Schlesinger (1997) Khalil & Rasmussen (1992) Tg N 2 O-N p.a. Tg N 2 O-N p.a. Tg CH 4 -C p.a. Kultivierte Böden 1,8 5,3 Kühe und Futterplätze 0,2 0,5 Biomasseverbrennung 0,2 1,0 Industriequellen 0,7 1,8 Gesamt anthropogen 3,7 7,7 Gesamt natürlich? ,1 9,5 Gesamt? Galloway J.N., Schlesinger W.H., Levy II H., Michaels A., Schnoor J.L. 1995: Nitrogen fixation: anthropogenic enhancement-environmental response. Global Biochem. Cycles 9, IPCC 2000: Special report on emission scenarios. University Press, Cambridge. Khalil M.A.K., Rasmussen R.A. 1995: The changing composition of the Earth s atmosphere. In: Composition, chemistry, and climate of the atmosphere (H.B. Singh, ed.). Van Nostrand Reinhold, New York, pp Möller D. 2003: Luft. De Gruyter Berlin, New York. Schlesinger W.H. 1997: Biogeochemistry an analysis of global change. Academic Press, San Diego. Zitiert in Möller 2003: Luft. De Gruyter Berlin, New York.

54 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 54 Lachgas-Budget (global) (2) Globale Lachgasquellen und -senken. Prozess Produktion (Tg N 2 O p.a.) Natürliche Quellen 8,1 Meere 1,4 2,6 Kontinente 5,5 6,7 (je nach Differenz) Derzeitige Quellen 11,7 13,2 (Summe der nächsten Beiträge) Jährliche Zunahme 3,0 4,5 Anthropogene Quellen 3,6 5,1 (je nach Differenz) Zerlegung in der Stratosphäre 8,7 Grädel T.E., Crutzen P.J. 1994: Chemie der Atmosphäre. Spektrum, Akademischer Heidelberg, Berlin, Oxford.

55 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 55 Lachgas-Budget (global) (3) Globale Lachgasquellen und -senken. Prozess Produktion (Tg N 2 O p.a.) Natürliche Quellen Tropische Böden Nasse Wälder 3 Trockene Savanne 1 Böden gemäßigter Breiten Wälder 1 Grasland 1 Ozean 3 Natürliche Quellen gesamt 9 Anthropogene Quellen Kultivierte Böden 3,5 Verbrennung von Biomasse (Brandrodung) 0,5 Industrielle Quellen 1,3 Rinderherden 0,4 Anthropogene Quellen gesamt 5,7 Quellen gesamt (kalkulierte Daten) 14,7 Senken Entfernung in der Stratosphäre (Photochemie) 12,3 Entfernung im Boden? Senken gesamt 12,3 Anstieg in der Atmosphäre (gemessene Daten) 3,9 Reineke W., Schlömann M. 2007: Umweltmikrobiologie. Spektrum Akademischer Verlag München. Nach IPCC 1994, IPCC 1994: Climate Change 1994: Radiative forcing of Climate Change and an evaluation of the IPCC IS 92 emission scenarios. J.G. Houghton, Meira Filho L.G., Bruce J., Lee H., Callander B.A., Haites E.F., Harris N., Maskell K. (eds.). Intergovernmental Panel on Climate Change, Cambridge University Press, Cambridge, UK.

56 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 56 Luftmassen (global) Luftmassen (kg) in verschiedenen Regionen der unteren Atmosphäre. Gesamtatmosphäre 5,13 * Tropische Troposphäre 2,25 * Extraropische Troposphäre 1,97 * Gesamttroposphäre 4,22 * Untere Troposphäre (< 30 km) 0,848 * Obere Troposphäre (30-50 km) 0,058 * Gesamtstratosphäre 0,906 * Restliche Atmosphäre 4 * Warneck P. 1988: Chemistry of the natural atmosphere. Int. Geophys. Series Vol. 41. Academic Press New York, London, Tokyo.

57 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 57 Methan-Emissionen (global) (1) Globale Methan-Emissionen. Quelle Emission Emission Emission Tg CH 4 p.a. Tg CH 4 p.a. Tg CH 4 p.a. IPCC (2000) Möller (2003) Sanderson (1996) Gewinnung und Nutzung fossiler Brennstoffe Reisfelder Wiederkäuer-Fermentation Häusliche Abwässer Biomasseverbrennung Deponien Tierexkremente und -abfall Ozean 10 Termiten 20 ± 2 Gesamt anthropogen Gesamt natürlich Gesamt Speicher 5000 IPCC 2000: Special report on emission scenarios. University Press, Cambridge. Möller D. 1984: On the global natural sulfur emission. Atmos. Environ. 18, Sanderson M.G. 1996: Biomass of termites and their emissions of methane and carbon dioxide: a global database. Global Biogeochem. Cycles 10, Zitiert in Möller D. 2003: Luft. De Gruyter Berlin, New York.

58 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 58 Methan-Emissionen (global) (2) Globale Methan-Emissionen (natürlich und anthropogen induziert). Quelle Emission Emission Bereich Tg CH 4 p.a. Tg CH 4 p.a. Natürlich Feuchtlandschaften Termiten Ozeane Seen, Methanhydrate etc Anthropogen induzierte Nutztiere (Verdauung) Reisfelder Biomasseverbrennung Mülldeponien Tierische Abfälle Abwässer Gesamt 435 IPCC 1995: Climate Change 1994; radiative forcing of climate change and an evaluation of the IPCC IS92 emission scenarios. University Press, Cambridge UK. Globale Methan-Emissionen (anthropogen). Quelle Emission Emission Bereich Tg CH 4 p.a. Tg CH 4 p.a. Bester Schätzwert Summe fossile Brennstoffe davon: Erdgas Kohlebergbau Erdölindustrie Kohleverbrennung? 1-30 IPCC 1995: Climate Change 1994; radiative forcing of climate change and an evaluation of the IPCC IS92 emission scenarios. University Press, Cambridge UK.

59 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 59 Methan-Emissionen (global) (3) Globale Methan-Emissionen. Ehhalt (1974) Sheppard et al. (1982) Crutzen (1983) Khalil & Rasmussen (1983) Seiler (1984) Tg p.a. Tg p.a. Tg p.a. Tg p.a. Tg p.a. Haustiere Reisfelder Sümpfe Ozean, Seen 5, Andere biogene Quellen Biomasseverbrennung Erdgaslecks Kohlebergwerke 15,6-49, Sonstige nichtbiogene Quellen Total Crutzen P.J. 1983: Atmospheric interactions homogenous gas reactions of C, N and S containing compounds. In: The major biochemical cycles and their interactions (B. Bolin, R.B. Cook, eds.). SCOPE 21, Ehhalt D.H. 1974: The atmospheric cycle of methane. Tellus 26, Khalil M.A.K., Rasmussen R.A. 1983: Sources, sinks and seasonal cycles of atmospheric methane. J. Geophys. Res. 88, Seiler W. 1984: Contribution of biological processes to the global budget of CH 4 in the atmosphere. In: Current perspectives in microbial ecology (M. Klug, C.A. Reddy, eds.), pp Am. Soc. Meteorol., Washington, D.C. Sheppard J.C, Westberg H., Hopper J.F., Ganesan K., Zimmerman P. 1982: Inventory of global methane sources and their production rates. J. Geophys. Res. 87, Warneck P. 1988: Chemistry of the natural atmosphere. Int. Geophys. Series Vol. 41. Academic Press New York, London, Tokyo.

60 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 60 Methan-Emissionen (global) (4) Globale Methan-Emissionen. Koyama (1963) Hitchcock & Wechsler (1972) Robinson & Robbins (1968) Junge & Warneck (1979) Tg p.a. Tg p.a. Tg p.a. Tg p.a. Kohlebergbau 20 6,3-22 Lignitbergbau 1,6 5,7 KFZ-Abgase 0, Industrielle Verluste Vulkane 0,2 Hitchcock D.R., Wechsler A.E. 1972: Biological cycling of atmosphere trace gases. Final Report NASW- 2128, Littleton, Cambridge, Massachusetts. Junge C.E., Warneck P. 1979: Composition of the atmosphere. In: Review of Research on Modern Problems in Geochemistry (F.R. Siegel, ed.), UNESCO, Paris. Koyama T. 1963: Gaseous metabolism in lake sediments and paddy soils and the production of atmospheric metahne and hydrogen. J. Geophys. Res. 68, Robinson E., Robbins R.C. 1968: Sources, abundance and fate of gaseous atmospheric pollutants. Final Report, Project PR-6755, Stanford Research Institute, Palo Alto, California. Zitiert in: Warneck P. 1988: Chemistry of the natural atmosphere. Int. Geophys. Series Vol. 41. Academic Press New York, London, Tokyo:

61 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 61 Methan-Budget (global) (1) Globale Methanquellen und senken. Natürliche Quellen Produktion (Tg p.a.) Feuchtgebiete 120 ( ) Termiten 20 (10 50) Meere 10 (5 20) Hydrate 0 (0 5) Anthropogene Quellen Kohle- und Gasförderung 100 (70 120) Reisfelder 60 (20 100) Wiederkäuer 80 (65 100) Müllbehandlung 80 (60 100) Verbrennung von Biomasse 40 (20 80) Senken Reaktion mit OH* 430 ( ) Aufnahme in Böden 30 (15 45) Atmosphärische Zunahme 37 (34 40) Grädel T.E., Crutzen P.J. 1994: Chemie der Atmosphäre. Spektrum, Akademischer Heidelberg, Berlin, Oxford. Globale Methanquellen und senken. Geschätzte Mittelwerte (Tg p.a.) Quellen Natürliche Quellen 80 Anthropogene Quellen 410 Senken Reaktionen mit OH-Radikalen 500 Photochemischer Abbau in der Stratosphäre 40 Mikrobieller Abbau im Boden 6 Bliefert C. 1994: Umweltchemie. Teil II: Luft. Weinheim, 7-15,

62 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 62 Methan-Budget (global) (2) Globale Methanquellen und -senken. Bandbreite Mittel Tg p.a. Tg p.a. Natürliche Quellen Feuchtgebiete Ozeane Seen aus CH 4 -Hydraten Termiten, Insekten Fermentation Wildtiere 5 Gesamt Anthropogene Quellen Reisfelder Fermentation, Viehhaltung Biomasseverbrennung Mülldeponien Erdgasverluste Kohleabbau unbekannte fossile Quellen 60 Gesamt Senken Reaktion mit OH*-Radikal (Troposphäre) Stratosphäre Boden (Mikroben) Gesamt Houghton J.T., Jenkins G.J., Ephraums J.J. 1990: Climate change: The IPCC scientific assessment. Cambridge University Press, Cambridge. [Zitiert in: Krupa S.W. 1997: Air pollution, people and plants. St. Paul, Minnesota, USA. Römpp Umweltlexikon 1993: Thieme Stuttgart, New York.

63 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 63 Methan-Budget (global) (3) Globale Methanquellen und -senken. Bandbreite Tg CH 4 p.a. Natürliche Quellen Feuchtgebiete Tropen 65 Nördliche Breiten 40 andere 10 Termiten 20 Ozean 10 geologisch 10 Süßwasser 5 Natürliche Quellen Gesamt 160 Anthropogene Quellen Fermentation Widerkäuer 85 Reisfelder 60 Natürliches Gas 40 Biomasseverbrennung (Brandrodung) 40 Abfallbeseitigung 40 Deponien 25 Tierabfälle Häusliche Abfälle 25 Kohlebergbau 30 Ölindustrie 15 Kohleverbrennung 15 Anthropogene Quellen Gesamt 375 Quellen gesamt (kalkulierte Daten) 535 Senken Reaktion mit OH*-Radikal 490 Entfernung in der Stratosphäre 40 Entfernung im Boden 30 Senken Gesamt 560 Anstieg in der Atmosphäre (gemessene Daten; Erklärung der Diskrepanz) 37 IPCC 1994: Climate Change 1994: Radiative forcing of Climate Change and an evaluation of the IPCC IS 92 emission scenarios. J.G. Houghton, Meira Filho L.G., Bruce J., Lee H., Callander B.A., Haites E.F., Harris N., Maskell K. (eds.). Intergovernmental Panel on Climate Change, Cambridge University Press, Cambridge, UK. IPCC 1996: Climate Change 1995: The science of Climate Change. J.G. Houghton, Meira Filho L.G., Bruce J., Lee H., Callander B.A., Haites E.F., Harris N., Maskell K. (eds.). Intergovernmental Panel on Climate Change, Cambridge University Press, Cambridge, UK. Zitiert in: Reineke W., Schlömann M. 2007: Umweltmikrobiologie. Spektrum Akademischer Verlag München. Nach IPCC 1994, 1996.

64 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 64 Nichtmethankohlenwasserstoff-Emissionen (global) (1) Globale NMHC-Emissionen. Quelle Tg p.a. Verbrennung chemische Industrie 36 Biomasseverbrennung 40 Lösemittel 15 Erdgas 5 Laub- und Nadelwälder 830 Grasland 47 Ozeane 6 10 Böden < 3 Warneck P. 1988: Chemistry of the natural atmosphere. Int. Geophys. Series Vol. 41. Academic Press New York, London, Tokyo. Globale NMHC-Emissionen. Quelle Tg p.a. Erdöl 124,6 Kohle 2,2 Erdgas 18,8 Lösungsmittel 65,0 Cullis C.F., Hirschler M.M. 1989: Man s emissions of carbon monoxide and hydrocarbons into the atmosphere. Atmos. Environ. 23,

65 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 65 Nichtmethankohlenwasserstoff-Emissionen (global) (2) Nichtmethan-Kohlenwasserstoffemissionen (anthropogene Quellen). Quelle Emissionen (Tg p.a.) Transporte 29 (51,8 %) Stationäre Verbrennung 4 (7,1 %) Chemische Industrie und Raffinerien 3 (5,3 %) Öl- und Gasproduktion 5 (9,0 %) Organische Lösungsmittel 15 (26,8 %) Gesamt 56 (100 %) Ehhalt D.H., Rudolph J., Schmidt U. 1986: On the importance of light hydrocarbons in multiphase atmospheric systems. In Chemistry of Multiphase Atmospheric Systems (W. Jaeschke (ed.), pp NATO ASI Series, Vol. G6. Springer Berlin. [Zitiert in Warneck 1988]. Warneck P. 1988: Chemistry of the natural atmosphere. Int. Geophys. Series Vol. 41. Academic Press New York, London, Tokyo. Monoterpen- und Isoprenemissionen (Vergleich mit Methan). Emissionen (Tg C p.a.) Autoren Monoterpene Riba und Torres 1997 Isopren Steinbrecher 1997 Kesselmeier und Staudt 2000 Methan gesamt IPCC 2000 IPCC 2000: Special report on emission scenarios. University Press, Cambridge. Kesselmeier J., Staudt M. 2000: Biogene flüchtige Kohlenwasserstoffe. In: Handbuch der Umweltveränderungen und Ökotoxikologie, Band 1A: Atmosphäre (Hrsg. R. Guderian). Springer Berlin, Riba M.L., Torres L. 1997: Terpenes: Biosynthesis and transport in plants; emission and presence in the troposphere. In: Biogenic volatile organic compounds in the atmosphere. (Hrsg. G. Helas, J. Slanina, R. Steinbrecher), SPB Academic Publishing, Amsterdam, Steinbrecher R. 1997: Isoprene production by plants and ecosystem-level estimates. In: In: Biogenic volatile organic compounds in the atmosphere. (Hrsg. G. Helas, J. Slanina, R. Steinbrecher), SPB Academic Publishing, Amsterdam, Zitiert in: Möller D. 2003: Luft. De Gruyter Berlin, New York.

66 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 66 Nichtmethankohlenwasserstoff-Emissionen (global) (3) Globale Nichtmethan-Kohlenwasserstoffemissionen (anthropogene Quellen). Tg p.a. Biogene Emissionen Kohlenwasserstoffe gesamt 830 Zimmermann et al Reaktive Substanzen 175 Rasmussen (1972) Terpene (v.a. Nadel- und Laubhölzer) 480 Rasmussen et al. (1975) Isopren (v.a. Laubhölzer) 350 Rasmussen et al. (1975) Terpene 1000 Rhömpp (1988) Methan Fabian (1987) Anthropogene Emissionen Kohlenwasserstoffe (gesamt) 20 Elstner (1984) Reaktive und nicht reaktive Substanzen 88 Stern et al. (1973) Weltproduktion Halogenkohlenwasserstoffe 5 Frank et al. (1991) Angenommene Chlorkohlenwasserstoffemission (1980) Ca. 2,7 Frank (1990) Gesamtemission Ammoniak 1000 Becker und Löbel (1985) Kohlendioxid Becker und Löbel (1985) Kohlenmonoxid Ca Becker und Löbel (1985) Methan Becker und Löbel (1985) Schwefeldioxid Becker und Löbel (1985) Stickstoffoxide (als NO 2 ) Ca. 100 Becker und Löbel (1985) Becker K.H., Löbel J. (Hrsg.) 1985: Atmosphärische Spurenstoffe und ihr physikalisch-chemisches Verhalten. Springer Berlin, Heidelberg, New York. Elstner E.F. 1984: Schadstoffe, die über die Luft zugeführt werden. In: Hock B. und Elstner E.F. (Hrsg.): Pflanzentoxikologie, pp Bibliographisches Institut - Wissenschaftsverlag, Mannheim. Fabian P. 1987: Atmosphäre und Umwelt. Springer Berlin, Heidelberg, New York. Frank H. 1990: Phytotoxizität flüchtiger Halogenkohlenwasserstoffe. Materialien Nr. 72 (Bayerisches Staatsministerium für Landesentwicklung und Umweltfragen). Frank H., Frank M., Gey M. 1991: C 1 - und C 2 -Kohlenwasserstoffe - Immissionskonzentrationen in der bodennahen Atmosphäre Deutschlands. Z. Umweltchem. Ökotox. 3, Rasmussen K.H. 1972:What do the hydrocarbons from trees contribute to air pollution. J. APCA 22, Rasmussen K.H., Taheri M., Kabel R.L. 1975: Global emissions and natural processes for removal of gaseous pollutants. Water, Air, Soil Pollut. 4, Rhömpp sches Chemielexikon (O.A. Neumüller, Hrsg.) Auflage. Farnck sche Verlagshandlung. Stern A.C., Wohlers H.C., Boubel R.W., Lowry W.P. 1973: Fundamentals of air pollution. Academic Press, New York. Zimmerman P.R., Chatfield R.B., Fishman J., Crutzen P.J., Hanst P.L. 1978: Estimates of the oroduction of CO and H 2 from the oxidation of hydrocarbon emission from vegetation. Geophys. Res. Lett. 5, Zitiert in: Smidt S. 1994: Gefährdung von Waldbäumen durch organische Luftschadstoffe. Z. Pflanzenkrankheiten Pflanzenschutz 101 (4),

67 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 67 Nichtmethankohlenwasserstoff-Emissionen (global) (5) Globale Nichtmethan-Kohlenwasserstoffemissionen (biogene Quellen). Quelle Isopren Monoterpene Andere reaktive VOC Andere VOC Gesamt- NMVOCs Tg C p.a. Tg C p.a. Tg C p.a. Tg C p.a. Tg C p.a. Wälder Getreide, Grünland Sträucher Gewässer 0 0 2,5 2,5 5 Andere Gesamt Günther A., Hewitt C.N., Erickson D. et al. 1995: A global model of natural volatile organic compound emissions. J. Geophys. Res. 100,

68 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 68 NMHC-Emissionsraten (Wald) Gesamt-VOC-Emissionsraten und Emissionsmuster verschiedener Waldökosysteme in USA. Die Emissionsraten sind normalisiert auf 30 C und PAR = 1000 µmol m -2 s -1. Waldökosystem Flächenanteil TVOC Isopren Monoterpene OVOC % mg C m -2 h -1 % % % Laubwald 11 5, Nadelwald 15 3, Mischwald 29 7, Waldfeuchtgebiet 1 3, Gestrüpp 12 2, Wald/Ackerland gemischt 32 4, Gesamt *) 100 5, *) Mittlere VOC-Emissionsrate und durchschnittliche VOC-Verteilung sind flächengewichtet OVOC: VOCs ohne Isopren und Monoterpene PAR Photosynthetisch aktive Strahlung TVOC: Gesamt-VOC VOC. Flüchtige organische Komponenten Guenther A., Hewitt C.N., Erickson et al. 1995: A global model of natural volatile organic compound emissions. J. Geophys. Res. 100, Zitiert in Österreichische Akademie der Wissenschaften, Kommission Reinhaltung der Luft 1996: Luftqualitätskriterien VOC. BM f. Umwelt, Jugend und Familie, Wien. Geschätzte Emissionsraten für einige europäische Baumarten. (normalisiert auf 30 C und PAR = 1000 mmol m -2 s -1 ). Baumarten Emissionsraten Isopren Monoterpene µg C g -1 h -1 µg C g -1 h -1 Fichte (Picea abies) 1,75 (1) 1,6 Sikkafichte (Picea sitchensis) 10 (6)? Andere Fichten 1,75 (1) 1,6 Douglasie (Pseudotsuga menziesii) 0 1,6 Waldkiefer (Pinus sylvestris) 0 1,6 Seestandkiefer (Pinus pinaster) 0 1,6 Eiche (Quercus robur) 70 (40) 0,2 Mediterrane Eichen 7 (4) 0,2 Nicht dominante Bäume 14 (8) < 0,1 PAR Photosynthetisch aktive Strahlung Guenther A., Hewitt C.N., Erickson et al. 1995: A global model of natural volatile organic compound emissions. J. Geophys. Res. 100, Simpson 1995 Janson R.W. 1993: Monoterpene emissions from Scots pine and Norwegian spruce. J. Geophys. Res. 98, Simpson D., Guenther A., Hewitt C.N., Steinbrecher R. 1995: Biogenic emissions in Europe. 1. Estimates and uncertainties. J. Geophys. Res. 100, Zitiert in Österreichische Akademie der Wissenschaften, Kommission Reinhaltung der Luft 1996: Luftqualitätskriterien VOC. BM f. Umwelt, Jugend und Familie, Wien.

69 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 69 Organische Säuren Emissionen (global) Quelle Ameisensäure Essigsäure Tg C p.a. Tg C p.a. Biomasseverbrennung 0,7 2,4 4,4 15,6 Vegetation 0,2 0,3 0,2 2,2 Savanna Boden 0,4 0,6 Ameisen 0,1 - Kraftfahrzeuge < 0,1 < 0,1 Wiederkäuer 0,1 Gesamt 1,4-3 5,3 18,5 Bohde K., Helas G., Kesselmeier J. 1997: Biogenic contribution to atmospheric organic acids. In: Biogenic volatile organic compounds in the atmosphere. (Hrsg. G. Helas, J. Slanina, R. Steinbrecher), SPB Academic Publishing, Amsterdam,

70 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 70 Ozon-Budget (troposphärisch) Troposphärisches Ozonbudget. Crutzen (1999) Wang et al. (1998) Tg p.a. Tg p.a. Tg p.a. Quellen Gegenwart vor-industriell Photochemie Stratosphäre Summe Senken Photochemie Trockene Deposition Summe Crutzen P. 1999: Global problems of atmospheric chemistry - The story of man's impact on atmospheric ozone. In: Atmospheric Environmental Research - Critical decisions between technological progress and preservation of nature (D. Möller, Hrsg,). Springer. Wang Y., Jacob D.J., Logan J.A. 1998: Global simulation of tropospheric O 3 - NOx-hydrocarbon chemistry. 3. Rigin of tropospheric ozone and effects of nonmethane hydrocarbons. Anteile verschiedener Ozonvorläufer an der globalen Ozonbildung. Ozonvorläufer Ozonbildung Anteil Tg p.a. % Primäres CO ,0 Methan und Produkte ,5 NMVOC ,5 Isopren und Terpene ,0 Summe ,0 Möller D. 2003: Luft. De Gruyter Berlin, New York.

71 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 71 Ozon-Gasphasenchemie (troposphärisch) Gasphasenchemie. Schematic representation of gas-phase chemistry resulting in the generation of ozone and other by-products in polluted air. Primary pollutants, emitted from anthropogenic sources, are shown in diamond-shaped boxes; secondary pollutants, formed as a result of atmospheric reactions, are shown in circular boxes. PAN; peroxyacetylnitrate; VOC, volatile organic compounds (from Barnes & Wellburn 1998). Barnes J.D., Wellburn A.R. 1988: Air pollution combinations. In: De Kok L.J., Stulen I. (eds.): Responses of plant metabolism to air pollution and global change. Backhuys Publishers, Leiden, The Netherlands, Zitiert in: Karnosky D.F., Percy K.E., Thakur R.C., Honrath R.E. 2003: Air pollution and global change: A double challenge to forest ecosystems. In: Karnosoy D.F. et al. (eds.): Air pollution, global change and forests in the new Millenium, Developments in Environmental Science 3. Elsevier Ltd. Amsterdam, Boston, Heidelberg.

72 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 72 Phosphor-Budget (global) (1) - Grafik Phosphorkreislauf: Phosphor ist im Vergleich zu Stickstoff ein seltenes Element. Das Verhältnis P/N beträgt in natürlichen Gewässern etwa 1:23. Der allergrößte Teil des Phosphors (80 90 %) liegt in organischen Bindungen vor, nur ein Rest ist lösliches anorganisches Phosphat. Wie das Diagramm zeigt, wird der Verlust an Phosphor nicht durch Rücklauf an das Land ausgeglichen. Clarke F.W. 1924: The data of geochemistry. U. S. Geol. Surv. Bull 228.[9] Hutchinson G.E. 1944: Nitrogen and biogeochemistry of the atmosphere. Amer. Scient [25] Zitiert in: Odum E.P. 1999: Ökologie. Thieme Stuttgart, New York.

73 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 73 Phosphor-Budget (global) (2) - Grafik Der globale Phosphor-Kreislauf. Zahlenangaben an den Pfeilen: Flüsse in Tg P p.a. Zahlen in Klammern: P-Gehalte der verschiedenen Reservoires (Tg P) Nach Schlesinger W.H. 1997: Biogeochemistry. An analysis of the Global Change. Second Edition. Academic Press, San Diego, USA. Zitiert in: Reineke W., Schlömann M. 2007: Umweltmikrobiologie. Spektrum Akademischer Verlag München.

74 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 74 Quecksilber-Budget (global) - Grafik Gegenwärtiger Quecksilberkreislauf im Vergleich zum Quecksilberkreislauf des Menschen. Mengenangaben in den Speichern (Kästen): 10 8 g; Flüsse (Pfeile) in 10 8 g pro Jahr. Geschätzte Werte vor Beginn menschlicher Aktivitäten in Klammern. Durch Bergbau und Emissionen entstanden zwei neue Flüsse (gestrichelte Pfeile). Dadurch stieg die Belastung der Atmosphäre mit Quecksilber um 60 % mit einem entsprechenden Anstieg im Regen (nach Wollast et. al. 1975; zitiert in Odum 1999). Odum E.P. 1999: Ökologie. Thieme Stuttgart, New York. Wollast R.C., Billen F.T., Mackenzie F.T. 1975: Behaviour of mercury in natural systems and its global cycle. In McIntyre A.D., Mills C.F.: Ecological toxicity research. Plenum, New York. [69]

75 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 75 Sauerstoffbudget (global) Globaler Sauerstoffaustausch. Sauerstoffaustausch Mol/Mio. Jahre Eintrag in das Sauerstoffreservoir Photosynthese Ozean Kontinent Gesamt Dissoziation des Wassers 0,007 Austrag aus dem Sauerstoffreservoir Atmung und Zerfall Pflanzen (Ozean) Pflanzen (Kontinent) Tiere (und Zerfall) Gesamt Methanoxidation 50 Verwitterung C zu CO 2 6 S zu SO 4 3 FeO zu Fe 2 O 3 1 Gesamt 10 Verbrennung fossiler Lagerbestände 350 Globaler Sauerstoffreservoires der Erdkruste. Reservoir Mol O 2 Lithosphäre (90,5 %) Hydrosphäre (9,4 %) Atmosphäre 37,7 (0,009 %) Biosphäre 0,0812 (0,00002 %) Gesamt (100 %) (100 %) Globaler Sauerstoffreservoires der Hydrosphäre. Reservoir Mol O 2 Wasser (99,8 %) Sulfat 84 (0,2 %) Anorganisches CO 2 4,15 (0,01 %) Borsäure 0,86 (0,002 %) Gelöster Sauerstoff 0,39 (0,001) Gesamt (100 %) Globaler Sauerstoffreservoires der Atmosphäre. Reservoir Mol O 2 Sauerstoff 37,0 (98,25 %) Wasser 0,6 (1,60 %) Kohlendioxid 0,058 (0,15 %) Gesamt 37,7 (100 %) Elstner EF. 1990: Der Sauerstoff. Biochemie, Biologie, Medizin. BI Wissenschaftsverlag Mannheim, Wien, Zürich.

76 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 76 Schwefel-Emissionen (global) (1) Globale Schwefelemissionen (zitiert in Warneck 1988). Quelle Eriksson (1960) Kellog et al. (1972) Robinson & Robbins (1970) Friend (1973) Granat et al. (1976) Ryabosh apko (1983) Möller (1984) Warneck (1988) Houghton et al. (1990) Tg S p.a. Anthropogen anthropogenes Sulfat partikulär Biomasseverbrennung 7 (SO 2 ) Ozeane / Seaspray partikulär (DMS) Böden und Pflanzen 10 (H 2 S, DMS) Vulkane (H 2 S, SO 2 ) - - 1, Mineralstaub 0,2 20 Biogen gesamt 90 Biogen, Ozeane Biogen, Böden Summe Eriksson E. 1960: The yearly circulate of chloride and sulfur in nature: meteorological, geochemical and pedological implications, Part II. Tellus 12, Friend J.P. 1973: The general sulfur cycle. In: Chemistry of the lower atmosphere (S.I. Rasool, ed.), Plenum Press, New York. Granat L., Hallberg R.O., Rhode H. 1976: The global sulfur cycle. In: Nitrogen, phosphorus and sulfur global cycles (B.H. Svensson, R. Söderlund, eds.). SCOPE Report 7, Ecol. Bull. (Stockholm) 22, Houghton J.T., Jenkins G.J., Ephraums J.J. 1990: Climate change: The IPCC scientific assessment. Cambridge University Press, Cambridge. [Zitiert in: Krupa S.W. 1997: Air pollution, people and plants. St. Paul, Minnesota, USA.] Kellog W.W., Cadle R.D., Allen E.R., Lazrus A.L., Martell E.A. 1972: The sulfur cycle. Science 175, Möller D. 1984: On the global natural sulfur emission. Atmos. Environ. 18, Robinson E., Robbins R.C. 1970: Atmospheric background concentrations of carbon monoxide. Ann. N.Y. Acad. Sci. 174, Ryaboshapko A.G. 1983: The atmospheric sulfur cycle. In: The global biogeochemical sulfur cycle (M.V. Ivanov, J.R. Freney, eds.). SCOPE 19, Warneck P. 1988: Chemistry of the natural atmosphere. Int. Geophysics Series vol. 41.

77 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 77 Schwefel-Emissionen (global) (2) Biogener Schwefel-Umsatz, Zahlen leicht verändert infolge Umrechnung von Mol in Masse. Prozess Tg S p.a. Bakterielle dissimilatorische Sulfat-Reduktion Küstenzone Schelfsedimente Tiefensedimente Assimilatorische Sulfat-Reduktion Landpflanzen Meeresalgen Anthropogene SO 2 -Emission Gesamte biogene gasförmige S-Emissionen Gesamte natürliche S-Emission (ohne Seesalz) Ca. 100 Ca. 50 Ca.70 Andreae M.O. 1990: Ocean-atmosphere interaction in the global biogeochemical sulfur cycle. Marine Chem. 30, Biogene Schwefel-Emissionen (modifiziert nach Möller 1995). Quelle Emission (Tg p.a.) Emittierte Verbindung Vulkanismus 10 ± 5 H 2 S, SO 2, COS (?) Böden und Pflanzen 1-4 H 2 S, DMS, COS, CH 3 SH Feuchtgebiete 2 H 2 S, DMS, COS, CS 2 Biomasseverbrennung 2 3 SO 2, COS Ozean 36 ± 20 H 2 S, DMS, COS, CS 2 Emittierte Verbindung Emission (Tg p.a.) DMS 35 ± 20 SO 2 12 ± 6 H 2 S 3 ± 2 CS 2 1 ± 1 COS 1 ± 0,5 Gesamt 50 ± 25 Möller D. 1995: Sulfate aerosol and their atmospheric precursors. In: Aerosol forcing of climate (Hrsg. R.J. Charlson, J. Heintzenberg). J. Wiley & Sons,

78 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 78 Schwefel-Budget (global) (1) Globale Schwefelflüsse und -vorräte. Bereich Vorräte Flüsse Tg Tg p.a. Land Vorrat in der lebenden Vegetation Vorrat im Oberboden Vorrat im Gestein 7.000, Abgabe an die Atmosphäre aus Vulkanen 5 Abgabe an die Atmosphäre als Staub 8 Abgabe an die Atmosphäre aus biologischer Aktivität 4 Abgabe an die Atmosphäre aus menschlicher Aktivität 90 Bergbau 150 Austrag durch Flüsse in das Meer 200 Meer Vorrat 1.300, Abgabe an die Atmosphäre aus Meersalz 144 Abgabe an die Atmosphäre aus biolgischer Aktivität 16 Abgabe an die Atmosphäre aus vulkanischer Aktivität 5 Abgabe an das Sediment 135 Atmosphäre Deposition auf das Land 90 Deposition auf das Meer 180 Transport zum Land 20 Transport zum Meer 80 Nentwig W., Bacher S., Beierkühnlein C., Brandl R., Grabherr G. 2004: Ökologie. Spektrum Akademischer Verlag, Gustav Fischer. Schlesinger W.H. 1997: Biogeochemistry. Academic Press, San Diego.

79 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 79 Schwefel-Budget (global) (2) - Grafik Globaler atmosphärischer Schwefelzyklus. Kleingedruckte Zahlen geben den natürlichen Anteil an, fettgedruckte Zahlen den anthropogenen Anteil. Einheit: Tg p.a. Aus: Grädel T.E., Crutzen P.J. 1994: Chemie der Atmosphäre. Spektrum, Akademischer Heidelberg, Berlin, Oxford. Bearbeitet nach L. Granat, H. Rohde und R.O. Hallberg 1976: The global sulfur cycle. In: Nitrogen, phosphorus, and sulfur. B.H. Svennson und R. Söderlung, Hrsg. Ecological Bulletins (Stockholm) 32.

80 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 80 Schwefel-Budget (global) (3) - Grafik Globales Schwefelreservoir (Pg S) und flüsse (Pg S p.a.). Gestrichelte Linien: Stoffübergänge über geologische Zeitepochen. Möller D. 2003: Luft. De Gruyter Berlin, New York Atmosphärische Schwefelquellen (TG S p.a.), -reservoire (Tg S) und Sulfatbildung (Tg S p.a.). Möller D. 2003: Luft. De Gruyter Berlin, New York

81 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 81 Schwefel-Budget (global) (4) - Grafik Schwefelkreislauf: Der Schwefelkreislauf verbindet Luft, Wasser und Boden. Der zentrale Kreis mit Oxidation (O) und Reduktion ( R ) vermittelt den wesentlichen Austausch zwischen dem zugänglichen Sulfat-Pool und dem Eisensulfidreservoir in der Tiefe von Böden und Sedimenten. Odum E.P. 1999: Ökologie. Thieme, Stuttgart, New York.

82 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 82 Schwefel-Budget (global) (5) - Grafik Der globale Schwefelkreislauf. Zahlenangaben an den Pfeilen: Stoffflüsse (Tg p.a.), Zahlen in Klammern: Schwefelgehalt der verschiedenen Reservoires (Tg) *) Prozess, der teilweise oder ausschließlich auf mikrobielle Aktivität zurückgeht Nach Madigan und Martinko 2006; Bates et al. 1992; Mackenzie Zitiert in: Reineke W., Schlömann M. 2007: Umweltmikrobiologie. Spektrum Akademischer Verlag München.

83 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 83 Schwefeldioxid-Emissionen (EMEP) EMEP; Gg Mittel Albania Armenia Austria Azerbaijan Belarus Belgium Bosnia & Herzegovina Bulgaria Croatia Cyprus Czech Rep Denmar Estonia Finland Franc Georgia Germany Greece Hungary Iceland Ireland Italy Kazakhstan Latvia Lithuania Luxembourg Malta Netherlands Norway Poland Portuga Moldova Romania Russian Fed Serbia & Montenegro Slovakia Slovenia Spain Sweden Switzerland Macedonia Turkey Ukraine United Kgd North Africa Remaining Asiatic areas Baltic Sea Black Sea Mediterr. Sea North Sea Remaining N-E Atlantic Ocean Natural marine emissions Volcanoes TOTAL

84 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 84 Schwermetall-Emissionen (global) Globale Emissionen von Schwermetallen (Tg p.a.). Element natürlich (Pacyna 1986) natürlich (Salomons 1986) Anthropogen (Pacyna 1986) anthropogen (Salomons 1986) As Cd 1 0,3 7 6 Cr Cu Hg 0, Pb Zn Pacyna J.M. 1984: Estimation of the atmospheric emissions of trace elements from anthropogenic sources in Europe. Atmospheric Environment 18, Salomons W. 1986: Impact of atmospheric inputs on the hydrospheric trace metal cycle. In: Nriagu J.O. & Davidson C.I. (eds.): Toxic metals in the atmosphere. Wiley, New York.

85 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 85 Stickstoffoxid-Emissionen (global) (1) Globale NO x - und N 2 O-Emissionen. Quelle Verbrennung fossiler Brennstoffe Biomasseverbrennung Ehhalt & Drummond (1982) NO X Logan (1983) Houghton et al. (1990) N 2 O Warneck (1988) Tg N p.a. Tg N p.a. Tg N p.a. Tg N p.a. 13,5 19,9 21 (14 28) 1,6 11, (4 24) 2 Boden 5,5 8 8 (4 16) 10 Blitze (8 20) NH 3 -Oxidation 3,1 (0-10) 1-10 Biologisch (Ozeane) Hoch fliegende 0,3 - Flugzeuge Stratosphäre 0,6 0,5 ca. 0,5 Verschmutzte Flüsse ca. 1 Kunstdünger 0,1 Summe 39 48, ,7 Natürliche und anthropogene N-Emissionen (1990; Olivier et al. 1998). Natürlich Anthropogen Tg N p.a. Tg N p.a. NO x NH N 2 O 12 3 Ehhalt D.H., Drummond J.W. 1982: The tropospheric cycle of NOx. In: Chemistry of the unpolluted and polluted troposphere (H.W. Georgii, W. Jaeschke, eds.), NATO ASI Series, Vol. C96, Reidel, Dordrecht, Holland. Houghton J.T., Jenkins G.J., Ephraums J.J. 1990: Climate change: The IPCC scientific assessment. Cambridge University Press, Cambridge. [Zitiert in: Krupa S.W. 1997: Air pollution, people and plants. St. Paul, Minnesota, USA.] Logan J.A. 1983: Nitrogen oxides in the troposphere: Global and regional budgets. J. Geophys. Res. 88, Olivier J.G.J., Bouwman A.F., van der Hoek K.W., Berdowsky J.J.M. 1998: Global air emission inventories for anthropogenic sources of NOx, NH 3 and N 2 O in Environmental Pollution 102, S1, Warneck P. 1988: Chemistry of the natural atmosphere. Int. Geophysics Series vol. 41.

86 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 86 Stickstoffoxid-Emissionen (global) (2) Natürliche und anthropogene globale NOx-Emissionen nach Kuttler (1995). Natürlich Anthropogen Tg p.a. Tg p.a. Waldbrände 0,02 0,07 0,8 3,4 Steppenbrände 0,1 0,2 0,1 0,2 Gewitter 7, NH 3 -Oxidation Vernachlässigbar 0,2 5 N 2 O-Oxidation 0,6 3 0,4 2 Mikrobielle Bodenprozesse 7 0,5 Verbrennen fossiler Energieträger - 20 Summe Kuttler W. 1995: Handbuch der Ökologie. Analytica Verlagsgesellschaft, Berlin. Globale Vorräte und Flüsse von Stickstoff nach Schlesinger (1997). Aus Nentwig et al. (2004). Bereich Vorräte Flüsse Tg Tg p.a. Land Vorrat in der Vegetation Vorrat im Boden Austrag durch Flüsse ins Meer 36 Abgabe an die Atmosphäre durch Denitrifizierung 200 Abgabe an die Atmosphäre durch menschliche Aktivität 140 Meer Vorrat gasförmig 20, Vorrat als gelöste anorganische Substanz Vorrat als gelöste organische Substanz Vorrat in der Biomasse 500 Abgabe an die Atmosphäre durch Denitrifizierung 110 Abgabe an das Sediment 10 Atmosphäre Vorrat 4.000, Abgabe an das Meer durch biologische Fixierung 15 Abgabe an das Land durch biologische Fixierung 140 Transport zum Land 15 Nentwig W., Bacher S., Beierkühnlein C., Brandl R., Grabherr G. 2004: Ökologie. Spektrum Akademischer Verlag, Gustav Fischer. Schlesinger W.H. 1997: Biogeochemistry. Academic Press, San Diego.

87 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 87 Stickstoffoxid-Emissionen (global) (3) Natürliche und anthropogene globale NOx-Emissionen. natürlich anthropogen Tg p.a. Tg p.a. Waldbrände 0,02 0,07 0,8 3,4 Steppenbrände 0,1 0,2 0,1 0,2 Gewitter 7, NH 3 -Oxidation vernachlässigbar 0,2 5 N 2 O-Oxidation 0,6 3 0,4 2 Mikrobielle Bodenprozesse 7 0,5 Verbrennen fossiler Energieträger - 20 Summe Kuttler W. 1995: Handbuch der Ökologie. Analytica Verlagsgesellschaft, Berlin.

88 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 88 Stickstoffoxid-Emissionen (global) (4) Quellen von NO. Prozess Produktion (Tg N p.a.) Natürliche Quellen Böden Blitzentladungen 2-8 Transport aus der Stratosphäre 0,5 Derzeitige anthropogene Quellen Verbrennung fossiler Brennstoffe 21 Verbrennung von Biomasse 2,5 8,5 Flugzeuge 0,6 Grädel T.E., Crutzen P.J. 1994: Chemie der Atmosphäre. Spektrum, Akademischer Heidelberg, Berlin, Oxford.

89 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 89 Stickstoff-Budget (global) (1) Globale Stickstoffvorräte -flüsse. Bereich Vorräte Flüsse Tg Tg p.a. Land Vorrat in der Vegetation Vorrat im Boden Austrag durch Flüsse ins Meer 36 Abgabe an die Atmosphäre durch 200 Denitrifizierung Abgabe an die Atmosphäre durch menschliche 140 Aktivität Meer Vorrat gasförmig 20, Vorrat als gelöste anorganische Substanz Vorrat als gelöste organische Substanz Vorrat in der Biomasse 500 Abgabe an die Atmosphäre durch 110 Denitrifizierung Abgabe an das Sediment 10 Atmosphäre Vorrat 4.000, Abgabe an das Meer durch biologische 15 Fixierung Abgabe an das Land durch biologische 140 Fixierung Transport zum Land 15 Nentwig W., Bacher S., Beierkühnlein C., Brandl R., Grabherr G. 2004: Ökologie. Spektrum Akademischer Verlag, Gustav Fischer. Schlesinger W.H. 1997: Biogeochemistry. Academic Press, San Diego.

90 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 90 Stickstoff-Budget (global) (2) Das Stickstoffgleichgewicht der Erde (Bresinsky et al. 2008). Beitrag Fläche (Mio. Hektar) Fixierter Luftstickstoff kg ha -1 a -1 Tg p.a. Biologische Fixierung Leguminosen Nichtleguminosen Reisfelder Andere Böden und ,5-3, Pflanzengesellschaften Meer ,3-1, Industrielle Fixierung 30 Atmosphärische Fixierung 7,6 Juveniler Beitrag (Vulkane) 0,2 Denitrifikation Land Denitrifikation Meer Ablagerung von Sedimenten 0,2 Bresinsky A., Körner C., Kadereit J.W., Neuhaus G., Sonnewald U. 2008: Strasburger Lehrbuch der Botanik. 36. Auflage. Spektrum Akademischer Verlag Heidelberg. Nagel H.D., Gregor H.D. 1998: Ökologische Belastungsgrenzen Critical Loads und Levels. Springer Berlin. Odum E.P. 1999: Ökologie. Thieme, Stuttgart, New York. Raven P.H., Evert R.F., Eichhorn S.E. 2000: Biologie der Pflanzen, 3. Auflage. De Gruyter Berlin, New York.

91 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 91 Stickstoff-Budget (global) (3) Tg N p.a. Interner Zyklus Boden (organischer N.) <> Landpflanzen 1200 Interner Zyklus in den Meeren 6000 N-Flüsse in die Atmosphäre Denitrifikation (Böden > Atmosphäre) 130 Denitrifikation (Meere > Atmosphäre) 110 Anthropogene Aktivitäten > Atmosphäre 90 N-Flüsse auf das Festland Biologische Fixierung 140 N-Flüsse in die Meere Biologische Fixierung (Meere) 30 Übergang Meere <> Atmosphäre 50 Permanente Ablagerung in Meeren 10 Eintrag Flüsse > Meere 36 Verteilung Staub 6 NOx 6 Meeresspray > Festland 15 Blitze < 20 USDA Forest Service Gen. Tech. Report PSW-GTR-161 (1997; nach Schlesinger 1992). Schlesinger W.H. 1992: Biogeochemistry An analysis of Global Change. CA: Academic Press, Inc. Copyright.

92 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 92 Stickstoff-Budget (global) (4) - Grafik Globaler Stickstoffkreislauf (Mio. t p.a.). Odum E.P. 1999: Ökologie. Thieme, Stuttgart, New York. Jahnke S., Feige G.B. 1993: Stickstoffkreislauf. In: Kuttler W.: Handbuch zur Ökologie. Analytica. Berlin, S Söderlund R.T., Rosswall T. 1982: The nitrogen cycles. In: Hutzinger O.: The handbook of environmental chemistry. Springer Berlin. (S ).

93 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 93 Stickstoff-Budget (global) (5) - Grafik The ecosystem nitrogen cycle. This figure illustrates the major pathways of N in forest ecosystems. The times that are depicted at the different cycles illustrate the annual integration time of measurements or the mean residence time. Solid arrowes depict C fluxes, broken arrows illustrate the path of anthropogenically added N. Schulze E.D. 2000: Carbon and nitrogen cycling in European forest ecosystems. Springer Berlin, Heidelberg, New York.

94 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 94 Stickstoff-Budget (global) (6) - Grafik Der globale Stickstoffkreislauf. Zahlen an den Pfeilen: Pg N p.a. Zahlen in Klammern: N-Gehalte der verschiedenen Reservoirs (Pg). Nach Mackenzie 1997; Dentener und Crutzen 1994, Mosier et al. 1998; Kätterer Zitiert in: Reineke W., Schlömann M. 2007: Umweltmikrobiologie. Spektrum Akademischer Verlag München.

95 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 95 Stickstoffeinträge (1) Stickstoffeinträge (kg ha -1 ). Natürlicher Eintrag 1-5 Wirtschaftsdünger < 40 Mineraldünger < 54,4 Klärschlamm 1 Atmosphärischer Eintrag Gesamteintrag Wald Gesamteintrag landwirtschaftliche Flächen Amt der Salzburger Landesregierung 1993: Salzburger Bodenzustandsinventur (nach Glatzel G. 1988). Blum W.E.H., Spiegel H., Wenzel W. 1989: Bodenzustandsinventur Konzeption, Durchführung und Bewertung. Hrsg. Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft.

96 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 96 Stickstoffeinträge (2) Gesamt-Stickstoffdeposition seit 1983 (kg N ha -1 ). Steigung: (kg N ha -1 a -1 ). N Depo-sition [kg/ha] REUTTE KUFSTEIN INNERVILLGRATE N SONNBLICK HAUNSBERG WERFEN-WENG LITSCHAU OSTRONG LUNZ NASSWALD LAINZ BISAMBERG LOBAU DRASENHOFEN HERZOGBERG 83/84 9,4 18,3 1,2 15,2 9,0 84/85 9,6 13,0 6,1 13,4 7,7 85/86 8,6 10,6 6,2 13,2 5,6 3,3 4,4 86/87 9,3 10,9 5,2 13,7 6,8 9,6 8,8 87/88 9,9 13,3 5,5 7,8 16,3 6,8 5,0 8,9 7,7 88/89 12,7 14,8 4,3 7,0 17,8 9,1 14,4 11,1 9,9 89/90 10,5 12,6 5,2 5,0 13,9 7,7 9,9 7,7 10,2 6,3 3,6 5,8 90/91 11,9 13,9 5,4 9,3 19,2 8,7 9,7 5,5 20,6 11,2 8,4 7,5 7,0 91/92 10,0 11,0 4,0 7,3 12,2 7,4 10,4 9,7 13,7 7,1 5,3 5,2 5,5 92/93 13,9 17,7 4,5 8,9 13,6 8,8 9,2 9,8 16,8 9,0 6,1 2,8 5,1 93/94 11,2 12,8 3,8 7,3 12,5 8,0 6,8 7,6 14,4 6,1 6,7 2,9 5,6 94/95 11,7 16,1 4,3 6,5 14,3 7,1 8,6 12,3 19,3 7,9 22,8 6,0 8,4 95/96 10,7 12,6 4,9 6,6 12,2 6,3 12,4 10,2 21,6 10,3 9,7 7,9 8,5 96/97 9,3 11,6 4,6 6,0 9,6 6,1 6,3 14,0 18,5 8,9 7,7 4,5 5,7 97/98 7,5 11,8 4,9 6,2 8,7 6,2 8,1 6,4 14,3 8,9 6,6 3,8 4,0 98/99 10,2 13,8 6,0 8,5 9,4 7,3 7,6 9,3 14,7 8,7 4,5 4,5 4,8 2,5 99/00 9,9 11,5 4,9 7,7 11,8 8,0 10,4 19,5 15,2 7,5 5,4 4,8 5,5 6,1 00/01 9,2 11,3 4,7 10,3 9,4 4,8 14,4 10,8 15,7 5,2 5,1 2,5 4,8 5,8 01/02 10,3 11,9 3,3 5,8 9,8 4,1 12,8 11,3 12,0 7,3 5,6 4,1 5,0 5,2 02/03 8,5 11,9 5,6 7,8 8,3 5,9 10,9 10,0 13,7 9,0 6,3 3,9 5,5 6,5 03/04 9,2 12,1 5,2 8,5 10,2 5,5 13,5 10,2 14,7 7,8 7,8 3,2 4,6 5,5 7,2 04/05 9,1 11,7 5,6 6,7 10,6 7,6 10,6 10,9 17,4 3,6 2,7 0,9 2,2 4,5 5,4 05/06 7,9 10,9 6,2 7,8 10,8 9,1 9,7 11,2 15,4 8,5 2,7 1,9 2,2 3,7 5,7 06/07 7,1 10,0 5,9 6,8 8,5 5,2 6,3 9,6 12,1 2,5 2,9 0,7 1,3 4,8 5,6 Steigung - 0,09-0,13 0,04 0,02-0,31-0,08 0,08 0,15-0,08-0,22-0,22-0,22-0,23-0,30 0,21 Leder K. 2008: Trend und Verlauf der Niederschlagsdaten in Österreich von 1983 is Diplomarbeit Institut für Chemische Technologien und Analytik der Technischen Universität Wien.

97 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 97 Stickstoff- und Schwefeleinträge (1) Bandbreiten von Jahreswerten der S-, N-, und H-Einträge (kg Element ha -1 a -1 ) anhand einiger Beispiele. LWF: Swiss long-term forest ecosystem research, RENECOFOR: Réseau National de suivi à long terme des Écosystemes Forestiers. Land Österreich Level II Österreich WADOS Österreich Achenkirch/T. Österreich Achenkirch/T. Österreich Zöbelboden/OÖ. Schweiz LWF Deutschland verschiedene Bundesländer Deutschland Level II Deutschland Hessen Deutschland 41 Institutionen Frankreich RENECOFOR Frankreich RENECOFOR Jahre Zahl Flächen n = n = 26 S Freiland 1,9 10,0 0,2 16,7 S Kronendurchlass N Freiland N Kronen-durchlass H Freiland 0,8 15,0 1,7 21,8 0,7 29,2 0,02 0,53-0,4 24,2-0,00 0,87 H Kronendurchlass 0,01 0,45 Auto ren 1, 1a ,8 14,7 11,3 12, , ,2 ± 1,5 7,1 ± 2,0 16,5 ± 2, n = n = n = Mittel; n = 9 2,2 16,8 3,1 11,8 2,8 12,4 7,0 19, ,0 10, n = n = 27 1,6 10,8 2,9 13,8 20,9 ± 2,6 (Plot 1) NH 4 N: 7,5 ± 2,6 14,8 ± 2,4 NO 3 N: 6,9 ± 1,0 (Plot 2) 2,1 17,3 4,1 32,8 2,8 34,8 0,02 0,64-5,5 15,1-0,07 0,47 3,1 26,2 NH 4 N: 2,8 12,4 NO 3 N: 2,6 7,6 Fichte: 18,1 56,3 Buche: 9,3 29,4 NH 4 N: 3,1 26,2 NO 3 N: 3,1 17,9 7,9 14,3 Fichte: 21,0 28,3 - NH 4 N: 5,4 6,5 NO 3 N: 3,8 4,2 3,0 34,3 NH 4 N: 1,4 13,8 NO 3 N: 1,6 7,6 Buche: 13,0 18, ,01 0,71 0,15 0,54-0,13 0,26 1, ,01 0,27 NH 4 N: 0,5 16,7 NO 3 N: 0,19 14,1 0,02 1,37 0,01 5 0,44-6 0,00 2,19 Fichte: 0,21 1,68 Buche: 0,06 0, ,02 5,35 11 Zitate siehe folgende Seite.

98 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 98 Stickstoff- und Schwefeleinträge (2) Schwefel- und Stickstoffeinträge auf den österreichischen Level II Flächen. (Freiland und Kronendurchlass; kg Element/ha.a; Mittel ). m Fläche Nr. PROBE Seehöhe mm Schwefel NO 3 -N NH 4 -N Gesamt-N 01 Freiland ,8 4,5 2,8 2,8 5,5 02 Freiland ,5 5,0 2,8 6,3 9,0 03 Freiland ,6 3,7 2,3 4,0 6,3 04 Freiland ,2 3,9 2,6 4,7 7,3 05 Freiland ,6 3,6 2,4 3,1 5,5 06 Freiland ,0 3,7 2,4 4,1 6,6 07 Freiland ,3 5,1 3,3 3,2 6,5 08 Freiland ,0 3,7 2,6 3,0 5,5 09 Freiland ,0 4,3 3,1 4,0 7,2 10 Freiland ,6 3,7 3,8 3,3 7,1 11 Freiland ,9 6,5 6,7 10,1 16,7 12 Freiland ,9 3,8 3,0 3,2 6,2 13 Freiland ,5 5,9 3,1 2,9 6,0 14 Freiland ,8 4,2 1,9 2,6 4,4 15 Freiland ,4 4,4 2,7 2,1 4,8 16 Freiland ,9 3,4 1,6 1,4 3,1 17 Freiland ,8 3,5 3,9 4,3 8,2 18 Freiland ,8 3,0 2,4 3,2 5,6 19 Freiland ,9 3,4 3,7 3,3 6,9 20 Freiland ,2 5,4 5,3 6,4 11,7 01 Kronendurchlass ,9 5,1 4,1 3,4 7,5 02 Kronendurchlass ,4 5,2 4,0 4,8 8,8 03 Kronendurchlass ,2 5,0 3,2 3,0 6,2 04 Kronendurchlass ,2 4,1 1,9 2,2 4,1 05 Kronendurchlass ,9 6,9 3,8 4,0 7,8 06 Kronendurchlass ,8 7,9 6,9 5,8 12,7 07 Kronendurchlass ,5 5,4 5,9 4,7 10,6 08 Kronendurchlass ,5 7,4 6,2 5,4 11,7 09 Kronendurchlass ,7 4,9 5,7 4,6 10,2 10 Kronendurchlass ,3 3,6 4,5 5,1 9,6 11 Kronendurchlass ,5 6,0 7,3 7,1 14,3 12 Kronendurchlass ,1 3,7 1,8 2,4 4,1 13 Kronendurchlass ,6 7,2 5,0 3,8 8,8 14 Kronendurchlass ,0 6,5 4,3 2,7 7,0 15 Kronendurchlass ,0 4,9 4,9 2,8 7,8 16 Kronendurchlass ,0 3,3 1,0 1,0 2,0 17 Kronendurchlass ,3 2,9 3,0 2,2 5,2 18 Kronendurchlass ,3 2,8 3,5 4,1 7,6 19 Kronendurchlass ,6 3,2 2,6 1,9 4,4 20 Kronendurchlass ,7 7,6 10,6 10,2 20,8 Bundesforschungs- und Ausbildungszentrum für Wald, Naturgefahren und Landschaft.

99 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 99 Stickstoff- und Schwefeleinträge (Zitate) (1) Smidt S., Obersteiner E. 2007: 10 Jahre Depositionsmessung im Rahmen des europäischen Waldschadensmonitorings. Centralblatt für das gesamte Forstwesen 124 (2) (1a) Smidt, S. 2007: 10 Jahre Depositionsmessung im Rahmen des europäischen Waldschadensmonitorings. BFW- Berichte, im Druck. (2) Kalina, Technische Universität Wien, pers. Mitt. (3) Smidt, S. 2002: Analyses of NOx and wet depositions at Mühleggerköpfl, North Tyrolean Limestone Alps. Environ. Sci. & Pollut. Res., Special Issue 2, (4) Zechmeister H.G., T. Dirnböck, K. Hülber, M. Mirtl 2006: Assessing airborne pollution effects on bryophytes lessons learned through long-term integrated monitoring in Austria. Environmental Pollution, in press. (5) Thimonier, A., M. Schmitt, P. Waldner, and B. Rihm (2005): Atmospheric deposition on Swiss long-term forest ecosystem research (LFW) plots. Environmental Monitoring and Assessment 104, (6) Umweltbundesamt (2006): Emissionstrends Ein Überblick über die österreichischen Verursacher von Luftschadstoffen mit Datenstand ISBN X. (7) Gehrmann J., H. Andrae, U. Fischer, W. Lux, and T. Spranger (2001): Luftqualität und atmosphärische Stoffeinträge an Level II Dauerbeobachtungsflächen in Deutschland. Bundesministerium für Verbraucherschutz, Ernährung und Landschaft (Hrsg.). (8) Balazs A. 1998: 14 Jahre Niederschlagsdeposition in hessischen Waldgebieten. Hessisches Ministerium des Inneren und für Landwirtschaft, Forsten und Naturschutz. (9) Gauger T., Anshelm F., H. Schuster, J.W. Erisman, A.T. Vermeulen, G. Draaijers, A. Bleeker, H.D. Nagel 2002: Mapping of ecosystem specific long-term trends in deposition loads and concentrations of air pollutants in Germany and their comparison with Critical Loads and Critical Levels. Part 1: Deposition loads Umweltbundesamt, Final report (10) Ulrich, E., P. Coddeville, M. Lanier, D. Combes 2002: Retombees atmospheriques humides en France entre 1993 et Office National des Forets. Agence de l Environment et de la Maitrise de l Energie. Ecole des Mines de Douai, Departement Chimie et Environment. ISBN (11) Ulrich, pers. Mitt.

100 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 100 Stickstoffoxid-Emissionen (EMEP) EMEP; Gg Albania Armenia Austria Azerbaijan Belarus Belgium Bosnia & Herzegovina Bulgaria Croatia Cyprus Czech Rep Denmar Estonia Finland Franc Georgia Germany Greece Hungary Iceland Ireland Italy Kazakhstan Latvia Lithuania Luxembourg Malta Netherlands Norway Poland Portuga Moldova Romania Russian Fed Serbia & Mont Slovakia Slovenia Spain Sweden Switzerland Macedonia Turkey Ukraine United Kgd North Africa Remaining Asiatic areas Baltic Sea Black Sea Mediterr. Sea North Sea Remaining N-E Atlantic Ocean Natural marine emissions Volcanoes TOTAL

101 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 101 VOC-Emissionsfaktoren Emissionsfaktoren für Kleinfeuerungsanlagen in Haushalt, Gewerbe und Landwirtschaft Brennstoff NMVOC Methan Quelle g/gj g/gj Kohle BUWAL 1995 Heizöl extraleicht 8 2 BUWAL 1995 Erdgas 2 6 BUWAL 1995 Holzverbrennung Heizkessel, Industrie 7 21 BUWAL 1995 Holzfeuerungen allgemein BUWAL 1995 Hackschnitzelfeuerung, 2 6 BUWAL 1995 Gewerbe Kohleverbrennung m 3 /t Steinkohle 5,5-26 Hackl und Mauschitz 1994 Kokskohle 18,8 Hackl und Mauschitz 1994 Braunkohle 0,01-0,05 Hackl und Mauschitz 1994 BUWAL (Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft) 1995: Handbuch Emissionsfaktoren für stationäre Quellen. Ausgabe 1995, Bern, Schweiz. Hackl A., Mauschitz G. 1994: Klimarelevante Emissionen von Methangas und Kohlendioxid aus der Bereitstellung fossiler Energieträger. In: Jahresbericht 1993 der Österreichischen CO2-Kommission, Reihe Forschung, Band 5, Akademie für Umwelt und Energie, Wien - Laxenburg. Zitiert in: Österreichische Akademie der Wissenschaften, Kommission Reinhaltung der Luft 1996: Luftqualitätskriterien VOC. BM f. Umwelt, Jugend und Familie, Wien. Emissionsfaktoren nicht-limitierter Automobilabgaskomponenten Verbindung Dieselmotor Ottomotor ohne KAT Ottomotor mit KAT mg/km mg/km mg/km Methan 5,7 42,8 13,1 Ethan 0,2 11,4 3,0 Ethen 15,3 68,5 2,7 Ethin 7,0 50,4 0,7 Benzol 3,5 52,2 6,5 Formaldehyd 8,3 23,6 2,2 Lies K.H., Schulze J. et al. 1988: Nicht limitierte Autoabgaskomponenten, Volkswagen AG, Forschung und Entwicklung, Wolfsburg, Deutschland, pp Zitiert in: Österreichische Akademie der Wissenschaften, Kommission Reinhaltung der Luft 1996: Luftqualitätskriterien VOC. BM f. Umwelt, Jugend und Familie, Wien.

102 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 102 Vulkanausbrüche (1) Tungurahua 2000 Ecuador Ascheausbruch. Montserrat 1997 Karibik Glut- und Schlammlawinen. Pinatubo 1991 Philippinen Heftigster Ausbruch im 20. Jahrhundert; enorme Menge an Aerosolen und Staub wurden in die Stratosphäre geschleudert. Schwefeldioxid oxidierte in der Atmosphäre und erzeugte Nebel aus Schwefelsäuretropfen, die sich während des Jahres stufenweise in die Stratosphäre ausbreiteten. Es wurden insgesamt 17 Mio. Tonnen (anderen Angaben zufolge 20 Mio. Tonnen) in die Stratosphäre injiziert, was das größte Volumen seit der Eruption von Krakatau 1883 war. Die Folge aus dieser gewaltigen Injektion war die Sonnenlichtreduktion um fünf Prozent. Dies wiederum führte zu einem durchschnittlichen Temperaturabfall um 0,5 bis 0,6 C in der nördlichen Hemisphäre und 0,4 C weltweit. In der gleichen Zeit stieg die Temperatur in der Stratosphäre um mehrere Grad Celsius. Die Wolken in der Stratosphäre, die durch die Eruption entstanden waren, blieben drei Jahre bestehen. Die Eruption hatte einen signifikanten Effekt auf die Ozonschicht in der Atmosphäre. Die Ozonschicht in den mittleren Breitengraden hatte den geringsten Stand, der jemals gemessen wurde, und über der Antarktis nahm das Ozonloch eine neue Rekordgröße an. Nevado del 1985 Kolumbien Schlammlawine. Ähnliche Ausbrüche fanden 1845 und 1595 statt. Ruiz El Chichon 1982 Mexiko Relativ geringe Aschenemission (0,5 0,6 km 3 ), aber noch nach einem Jahr befanden sich 8 der ursprünglichen 20 Mio. Tonnen Schwefelsäure in der Atmosphäre (anderen Angaben zufolge wurden 3,3 Mio. Tonnen SO 2 in die Stratosphäre eingetragen). Die Gase hatten sich innerhalb von 20 Tagen um den Erdball ausgebreitet. Die Eruptionssäule war über 25 km hoch. Weltweite Stratosphärensäule. Wälder im Umkreis von 8 bis 9 Kilometern brannten ab. Mount St. Helens 1980 Washington, U.S. Die Nordflanke rutschte über 120 Jahre nach dem letzten Ausbruch - durch ein Erdbeben ab und setzte das angestaute Magma frei. Die Nordflanke und 400 Meter seines Gipfels wurden weggesprengt und erzeugten einen ca. 750m tiefen Krater. In einer Umgebung von 400 Quadratkilometern wurde praktisch die gesamte Flora und Fauna zerstört. Man schätzt, dass der Vulkan mit einer Kraft von etwa 350 Megatonnen TNT dem fachen der über Hiroshima abgeworfenen Atombombe gewütet hat; die freigewordene Energie betrug 1,9*10 18 J. Nyiragongo 1977 Zaire Dieser als ungefährlich geltende Vulkan bricht nach mehreren Jahrzehnten der Ruhe überraschend aus. Eldfell 1973 Insel Heimaey / Island Surtsey 1963 Lava floss aus dem Krater und baute eine neue Insel auf, die 1,4 km 2 groß ist. Agung 1963 Bali Der Ausbruch ist der stärkste dieses Vulkanes seit Bezymianni 1956 Eruptionssäule bis in die Mesosphäre. Nilahue 1955 Argentinien Hekla ca Ätna 1928 Kelud 1919 Java Katmai ca Santa Maria 1902 Guatemala Eruption 10 km 3 Asche. Mt. Pelé 1902 Martinique Tarawera 1886 Neuseeland Eruptionssäule bis in die Mesosphäre.

103 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 103 Vulkanausbrüche (2) Krakatau 1883 Java/Sumatra Zwei Drittel der Vulkaninsel Krakatau werden gesprengt. Es ist einer der katastro-phalsten Vulkanausbrüche in der Geschichte, die atmosphärischen Schockwellen der Explosion wurden weltweit registriert (die Explosion war 5000 km weit zu hören), enorme Flutwellen waren die Folge. Die Aschewolken lösten einen vulkanischen Winter aus, die Temperatur auf der Erdoberfläche sank in den nächsten zwei Jahren spürbar. Die Eruptionssäule reichte bis in die Mesosphäre. Die freigewordene Energie betrug 3*10 18 J. 20 km 3 Asche wurden ausgestoßen. Cotopaxi 1856 Ecuador Armagura 1846 Südpazifik Island Hekta 1845 Coseguina 1835 Nicaragua Galunggung 1823 Jawa Tambora 1815 Sumbawa / Indonesien Lakagígar 1783f Island, Lakispalte 150 km 3 Ascheregen auf Lombok, größter Vulkanausbruch der letzten Jahre. Der Ausbruch hatte einen Vulkanexplosivitätsindex (VEI) von 7 auf einer Skala von 0 bis 8 und reichte bis in eine Höhe von 50 km. Durch den Eintrag großer Aschemengen in die Atmosphäre wurde die Sonneneinstrahlung so geschwächt, dass das Jahr 1816 als Jahr ohne Sommer in Nordamerika und Teilen Europas in die Geschichte einging (Temperaturabnahme 0,4 bis 1 C). Die freigewordene Energie betrug 8,4*10 19 J, 175 km 3 Asche wurden ausgestoßen. Eine der größten Eruptionen in geschichtlicher Zeit. Den Kratern entfloss eine Lavamenge von 12,3 Mrd. m³, die sich auf eine Fläche von 565 km² verteilte. Die Asche (Fluor-Niederschlag) vergiftete die Weiden auf der ganzen Insel Island; die aufsteigenden Wolken erzeugten Missernten in ganz Europa. Lanzarote 1730 Auf einer Strecke von 18 km wurden 32 neue Vulkane aktiv. Die Ausbrüche dauerten insgesamt Tage und endeten im Jahr Am Ende hatte die Lava rund ein Viertel der Inselfläche unter sich begraben. Ätna 1669 Historisch größte Eruption des Ätna. Vesuv 1631 Kuwae 1452(f) Weltweite Auswirkung auf das Klima. Ätna 1169 Eldgjá 936 Der Ausbruch erzeugt aus einer Lavamenge von ca. 9 km³eines der größten Lavafelder der Welt. Vesuv 79 Zerstörung der Städte Pompeji und des Herculaneums. Thera 1500 v. Chr. Santorin 1628 v. Chr. (?) Toba v. Chr. Yellowstone- Supervulkan La Garita- Caldera vor ca. 0,6-2 Mio. Jahren vor ca. 27,8 Mio. Jahren Östliches Mittelmeer Sumatra U.S. Colorado Dem Ausbruch ging ein Erdbeben voraus. Massen an Bimsstein wurden ausgestoßen. Ascheregen, Flutwelle (?) km 3 Material werden in die Luft geschleudert, die Erdtemperatur wird im vulkanischen Winter um 5 Grad gesenkt, der Homo sapiens stirbt einer Theorie zufolge fast aus. Globale Klimakatastrophe vor , 1,3 und 2 Mio. Jahren. Womöglich der größte Vulkanausbruch der Erdgeschichte, der Vulkan wirft km 3 Lava aus. Literatur: Grädel T.E., Crutzen P.J. 1994: Chemie der Atmosphäre. Spektrum, Akademischer Heidelberg, Berlin, Oxford. Pichler H. et al. 1988: Vulkanismus. Spektrum der Wissenschaft, Heidelberg. Möller D. 2003: Luft. De Gruyter Berlin, New York.

104 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 104 Wasser-Budget (global) (1) Globale Wasserspeichervolumina und Jahresflüsse. Globale Speichervolumina (Mio. km 3 ) Lithosphäre Meer Eis 29 Grundwasser 9,5 Flüsse, Seen 0,13 Luftfeuchtigkeit 0,05 Bodenfeuchte 0,05 Jahresflüsse (Mio. km 3 p. a.) Meer Atmosphäre 0,42 Land Atmosphäre 0,07 Atmosphäre Land 0,11 Atmosphäre Meer 0,38 Nentwig W., Bacher S., Beierkühnlein C., Brandl R., Grabherr G. 2004: Ökologie. Spektrum Akademischer Verlag, Gustav Fischer, Jena. Reservoirs mit verfügbarem Wasser auf der Erde (Volumenangaben für den Flüssigzustand). Reservoir Volumen (Mio. km 3 ) Anteil an der Gesamtmenge (%) Ozeane ,3 Gletscher 29 2,1 Grundwasserführende Schichten 8 0,6 Seen und Flüsse 0,1 Bodenfeuchtigkeit 0,1 Atmosphäre 0,013 Biosphäre 0,001 Grädel T.E., Crutzen P.J. 1994: Chemie der Atmosphäre. Spektrum, Akademischer Heidelberg, Berlin, Oxford.

105 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 105 Wasser-Budget (global) (2) - Grafik Wasserhaushalt der Erde. Die Einheit des Wasserstroms ist 1000 km 3 p.a. Aus: Grädel T.E., Crutzen P.J. 1994: Chemie der Atmosphäre. Spektrum, Akademischer Heidelberg, Berlin, Oxford. Mit Genehmigung aus J.W.M. la Riviere 1989, Scientific American 261,

106 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 106 Wasser-Budget (global) (3) - Grafik Der hydrologische Kreislauf. Die Angaben in Klammern beziehen sich auf die Größe der einzelnen Reservoires (in Mio. Kubikkilometer); alle anderen Werte sind in Mio. Kubikkilometer pro Jahr angegeben. Nach Berner und Berner 1987, in: Begon M.E., Harper J.L., Townsend C.R. 1998: Ökologie. Spektrum Akademischer Verlag Heidelberg, Berlin.

107 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 107 Wasserstoff-Budget (global) Globales Wasserstoffbudget. Schmidt (1974) Conrad & Seiler (1980) Gegenwärtig Tg H 2 p.a. Tg H 2 p.a. Tg H 2 p.a. Quellen Anthropogene 13 25,5 20 ±10 17 (a) Emissionen Biomasseverbrennung - 20 ± (b) Ozeane 4 4 ± 2 4 ( c ) Methanoxidation 4,6-9,2 15 ± 5 29 (a) NMHC-Oxidation - 25 ± (a) Biologische N 2 -Fixierung - 3 ± 2 3 (d) Vulkane 0,1-0,1 (a) Quellen total 21,6 38,7 87 ± Senken Oxidation durch 3,7 7,3 8 ± 3 11 Reaktion mit dem OH- Radikal Aufnahme durch den ± (d) Boden Senken gesamt 15,7 38,3 98 ± (a) Warneck P. 1988: Chemistry of the natural atmosphere. Int. Geophys. Series Vol. 41. Academic Press New York, London, Tokyo. (b) Crutzen P.J., Heidt L.E., Krasnec J.P., Pollock W.H. (1979) : Biomass burning as a source of atmospheric gases CO, H 2, NO, N 2 O, CH 3 Cl, and COS. Nature 282, (c) Seiler W., Schmidt U. (1974): New aspects on CO and H 2 cycles in the atmosphere. Proc. Int. Conf. Structure, Composition, General Circulation Upper Lower Atmos., Melbourne, Vol. 1, (d) Conrad R., Seiler W. (1980): Field measurements of the loss of fertilizer nitrogen into the atmosphere as nitrous oxide. Atmos. Environm. 14,

108

109 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 109 (2) LUFTSCHADSTOFFKONZENTRATIONEN UND -EINTRÄGE

110

111 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 111 Luftschadstoffkonzentrationen (Gase) (1) Konzentrationen von gasförmigen Spurenstoffen. ppm *** N O *** CO * CH 4 1,50 * H 2 0,55 ** N 2 O 0,30 ** CO 0,10 * O 3 0,070 * NMHC 0,015 * NH 3 0,010 * H 2 S 0,007 * NO x 0,002 * SO 2 0,001 * CCl 4 0,00015 ** PAN 0,00002 * Aerosolpartikel < 1µm <10 (maritim) 50 µg m -3 (kontinental) Radikale (OH, HO 2, NO 3 ) % (n < 10 7 Partikel cm -3 ) *** Quasi-Permanentgase (Verweilzeit > 1000 Jahre) ** Variable Gase (Verweilzeit Jahre) * Hochvariable Gase (Verweilzeit < 1 Jahr) Becker K.H., Löbel J. (Hrsg.) 1985: Atmosphärische Spurenstoffe und ihr physikalisch-chemisches Verhalten. Springer Verlag Berlin, Heidelberg, New York, Tokyo. Möller D. 2003: Luft. De Gruyter Berlin, New York Jahresmittelwerte einiger Luftschadstoffe in unterschiedlich belasteten Gebieten. Komponente Reinluftgebiet Ländliches Gebiet Ballungsräume µg m -3 µg m -3 µg m -3 SO 2 0, Schwebstaub NO CO O Hahn J. 1991: Luftqualität in den westlichen Industrieländern Immissionssituation. In: Fraunhofer-Gesellschaft, Progress Report 1991.

112 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 112 Luftschadstoffkonzentrationen (Gase) (2) Konzentrationen einiger Luftschadstoffe in unterschiedlich belasteten Gebieten Gas Hintergrund rural moderat stark verunreinigt verunreinigt ppb ppb ppb ppb CO < HNO 3 0,03 0,1 0,1 4, NH 3 0, NMHC (ppbc) < > NO 0,05 0, NO 2 < O 3 < OH* 4 40 * , ,0001 0, ,0004 > 0,0004 PAN 0, SO 2 < Krupa S.W. 1997: Air pollution, people and plants. St. Paul, Minnesota, USA. Legge A., Krupa S. 1990: Acidic deposition. Sulfur and nitrogen oxides. Lewis Publishers Michigan U.S. Gemessene und phytotoxische VOC-Konzentrationen. Komponente Konzentrationen in der Luft Toxische Konzentrationen Peroxyacetylnitrat (PAN) < 2 ppb 16 ppb (18 h) Ethen < 12 ppb bis 140 ppb als Jahresmittel *) ppb Methan 1700 ppb 1, ppb Formaldehyd 9-13 ppb (24h) *) 16 ppb (Jahresmittel) Tetrachlorkohlenstoff < 0,2 ppb 25 ppb (24 h) 1,1,1-Trichlorethen 0,02-0,29 ppb 25 ppb (24 h) Perchlorethen (<)< 3 ppb (24h) 6-20 ppb (+ UV / 48 h bis 4 Wochen) Trichloressigsäure 0,03-0,3 ng m mg m -3 *) Konzentrationen in Ballungsräumen Kompilation in: Smidt S. 1997: Assessment of the relevance of VOCs to forest trees - general remarks. In: Organic xenobiotics and plants: Impact, metabolism and toxicology. Proc. 4 th IMTOX-Workshop Vienna, September 25-26, Umweltbundesamt, Tagungsberichte Bd. 24

113 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 113 Luftschadstoffkonzentrationen (Gase) (3) Charakteristika atmosphärischer Spurengase. Mischungsverhältnis CO 2 CH 4 N 2 O O 3 FCKW 11 FCKW 12 Vorindustriell 280 ppm 800 ppb 288 ppb 5-15 ppb 0 ppt 0 ppt ppm 1740 ppb 311 ppb ppb 280 ppt 484 ppt Anstieg pro Jahr 1,8 (0,5%) 15 (0,75%) 0,8 (0,25%) 0,15 (0,5%) 9,5 (4%) 17 (4%) Rel. GWP 1) (Mol) Anteil (%) ) ) 365 ppm 1745 ppb 314 ppb k. A. 268 ppt k. A. Änderung pro Jahr 3) 1,5 7 0,8 k. A. -1,4 k. A. 1) rel. GWP = relative global warming potential, relatives Treibhauspotential bezogen auf das gleiche Volumen von CO 2 2) Anteil (%) am zusätzlichen Treibhauspotential in den 1980er Jahren (nach Enquete-Kommission des Deutschen Bundestags 1994 c) Elling W., Heber U., Polle A., Beese F. 2007: Schädigung von Waldökosystemen. Auswirkungen anthropogener Umweltveränderungen und Schutzmaßnahmen. Elsevier.

114 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 114 Spitzenkonzentrationen (Gase) Typische troposphärische Spitzenkonzentrationen. Luftschadstoff Hintergrund ländlich Schwach verunreinigt Stark verunreinigt CO < 0,2 ppm 0,2-1 ppm 1-10 ppm ppm HCHO < 0,5-2 ppb 2-10 ppm ppb ppb HNO 2 30 ppt 0,03 0,8 ppm 0,8-2 ppb 2-8 ppb HNO 3 < 0,03-0,1 ppb 0,1-4 ppm 1-10 ppb ppb NH 3 15 ppt 1-10 ppm 1-10 ppb ppb NMHC < 65 ppbc ppbc 0,02-1 ppbc 1,5 ppbc NO < 50 ppt 0,5-20 ppb 0,02-2 ppm 1-2 ppm NO 2 < 1 ppb 1-20 ppb ppm 0,2 0,5 ppm NO 3 < 5 ppt 5-10 ppt ppt ppt O 3 < 0,05 ppm 0,02 0,08 ppm 0,1 0,2 ppm ppm PAN < 50 ppt 2-20 ppb 2-20 ppb ppb SO 2 < 1 ppb 1-30 ppb 0,03 0,2 ppm 0,2-2 ppm Literatur: Krupa S.V. 1997: Air Pollution, People, and Plants. University of Minnesota St. Paul.

115 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 115 Treibhausgase (1) Relative Treibhauspotentiale (CO 2 = 1) und Beiträge zur globalen Erwärmung. Beitrag zur globalen Erwärmung Gas relatives Treibhauspotential (Treibhausgasäquivalent) Lesch et al. (1990) Lesch et al. (1990) Möller (2003) Möller (2003) Wasserdampf 66 % - CO % 20 % 56 % CH (21) 19 % 2,5 % 12 % FCKW12 (CF 2 Cl 2 ) FCKW 11 (CFCl 3 ) CKW (6000) 17 % 19 % troposphärisches Ozon % 7 % 10 % N 2 O (310) 4 % 0,8 % 3 % H 2 O (stratosphärisch) 2 % SF 6 (23.900) andere 2-7 % - Werte in Klammern: Gewichteter Beitrag zum globalen Erwärmungspotential (GWP) über eine Zeitperiode von 100 Jahren. Nach Möller D. 2003: Luft. De Gruyter Berlin, New York. Lesch K.H., Cerveny M., Leitner A., Berger B. 1990: Treibhauseffekt Ursachen, Konsequenzen, Strategien. Monographien Bd. 23. Konzentrationen und Lebensdauern von Treibhausgasen. GWP: Global warming potential, bezogen auf dieselbe Masse CO 2 Komponente % Zunahme p.a. Lebensdauer (Jahre) GWP (kg) CO 2 (ppm) , CH 4 (ppm) 0,8 1,74 0, N 2 O (ppb) , O 3 (ppb) ,50 0, CFC11 (ppt) , CFC12 (ppt) , Enquete Commission Protecting the Earth s Atmosphere and of the German Bundestag (eds., 1992): Climate change a threat to global development. Economica Verlag Bonn, Verlag C.F. Müller Karlsruhe.

116 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 116 Treibhausgase (2) Historische Entwicklung der Konzentrationen von Treibhausgasen. Jahr ppm CO 2 ppb CH 4 ppb N 2 O Lelieveld J., Crutzen P.J., Dentener F.J. 1998: Changing concentration, lifetime and climate forcing of atmospheric methane. Tellus 50B, Lifetime and global warming potential of human-generated greenhouse gases. Gas CO 2 CH 4 N 2 O CFC-11 CFC-12 HCFC-22 Amount in atmosphere (ppb) ,251 0,538 0,169 Lifetime (years) multiple Global warming potential After 20 years After 100 years After 500 years Mann M.E., Kump L.R. 2008: Dire predictions. Understanding global warming. The illustrated guide to the findings of the IPCC. DK London, New York, Melburne, Munich, Delhi. Global greenhouse gas emissions by gas (2004). CO 2 / fossil fuel use 56,6 % CO 2 / deforestation, decay of biomass, etc. 17,3 % CH 4 14,3 % N 2 O 7,9 % CO 2 / other 2,8 % CFCs / F gases 1,1 % Mann M.E., Kump L.R. 2008: Dire predictions. Understanding global warming. The illustrated guide to the findings of the IPCC. DK London, New York, Melburne, Munich, Delhi. Global greenhouse gas emissions by sector (2004). Energy supply 25,9 % Industry 19,4 % Forestry 17,4 % Agriculture 13,5 % Transport 13,1 % Residental and commercial buildings 7,9 % Waste management 2,8 % Mann M.E., Kump L.R. 2008: Dire predictions. Understanding global warming. The illustrated guide to the findings of the IPCC. DK London, New York, Melburne, Munich, Delhi.

117 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 117 Treibhausgase / Strahlungsantrieb - Grafik IPCC 2007 WG1 A4

118 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 118 Spurengase und Global Change Atmospheric trace gases that are radiatively active and of significance to global change. Characteristic Carbon dioxid (CO 2 ) Carbon Monoxide (CO) Cholorofluo ro Carbons (CFC s ) Methane (CH 4 ) Nitrous oxide (N 2 O) Tropospheric Ozone (O 3 ) Water vapour Principal anthropogenic Sources Fossil fuels, deforestation Fossil fuels, biomass burning Refrigerants, aerosols, Industrial Processes Rice culture, cattle, fossil fuels, biomass burning Fertlizer, land use conversion Hydrocarbons (with NO x ) biomass burning Land conversion, irrigation Principal natural sources Balanced in nature Atmospheric lifetime years Hydrocarbon oxidation Months years None Wetlands Soils, tropical forests 10 years y150 years weeks to months Hydrocarbons Evapotranspiration Present atmospheric concentration (ppb at surface) CFC-11: 0.28 CFC-12: in stratosphere Present atmospheric concentration ( ) (ppb at surface) Present annual rate of increase (%) Relative contribution to the anthropogenic greenhouse effect (%) Unknown Krupa S.V. 1997: Air Pollution People, and Plants. University of Minnesota St. Paul, S. 69.

119 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 119 Schwermetallkonzentrationen und -einträge Obergrenzen von Schwermetallkonzentrationen in der Luft. Konzentrationen Einträge µg m -3 µg m -2 d -1 Element abgelegen Industrie abgelegen Industrie As ,6 3 Cd ,8 200 Cr Cu Hg Pb Zn Lahmann E. 1990: Luftverunreinigung - Luftreinhaltung. Paul Parey Berlin, Hamburg. Schwankungsbreiten der Schwermetallflüsse (g ha -1 a -1 ) in Waldökosystemen Nordwestdeutschlands. Element Niederschlagsdeposition Bodeninput Cd 1,7 1,3 4,2 6,4 Co 0,43 1,8 2,1 7,1 Cr 2,4 8,1 7,1 26,1 Cu 20,6 39,3 58,0 96,4 Ni 4,5 10,9 18,0 31,0 Pb 84,1 194,0 180,0 389,0 Zn ,0 369,0 643,0 Elling W., Heber U., Polle A., Beese F. 2007: Schädigung von Waldökosystemen. Auswirkungen anthropogener Umweltveränderungen und Schutzmaßnahmen. Elsevier.

120

121 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 121 (3) RESISTENZREIHEN (Bäume) Quellen für Resistenzreihen: Dässler H.G. 1972: Zur Wirkungsweise der Schadstoffe. Der Einfluss von SO 2 auf Blattfarbstoffe. Mitt. Forstl. Bundesversuchsanstalt Wien, H.97, Davis D.D., Wilhour R.G. 1976: Susceptibility of woody plants to SO 2 and photochemical oxidants. A literature review. US Davis D.D., Wood F.A. 1968: Relative sensitivity of 22 tree species to ozone. Phytopathology 58, 399. Davis D.D., Wood F.A. 1972: Relative sensitivity of 18 tree species to ozone. Phytopathology 62, Drummond D.B. 1970: The sensitivity of 29 northeastern tree species to PAN. Phytopathology 60, 574. Drummond D.B. 1971: Influence of high concentrations of PAN on woody plants. Phytopathology 61, 128. Flagler R.B. 1998: Recognition of air pollution injury to vegetation. A pictoral atlas. Air and Waste Management Association. ISBN Pittsburgh, Pennsylvania. Guderian R. 1977: Air pollution. Ecological Studies 22. Springer Berlin. Hock B., Elstner E.F. 1995: Schadwirkungen auf Pflanzen. Spektrum Akademischer Verlag.Heidelberg, Berlin, Oxford. Ranft H., Dässler H.G. 1970: Rauchhärtetest an Gehölzen im Fichten-Rauchschadensgebiet. Flora 159, Schubert R. 1991: Bioindikation in terrestrischen Ökosystemen. Gustav Fischer Jena. van Haut H., Stratmann H. 1967: Experimentelle Untersuchungen über die Wirkung von NOx auf Pflanzen. Schriftenreihe Landesanstalt Immissions- und Bodennutzungsschutz des Landes Nordrhein-Westfalen, Essen (BRD), Heft 7, Van Haut H. 1975: Kurzzeitversuche zur Ermittlung der relativen Phytotoxizität von Stickstoffdioxid. Staub Reinh. Luft 35, Wood F.A. 1970: The relative sensitivity of 16 deciduous tree species to ozone. Phytopathology 60, 579. Wood F.A., Davis D.D, 1969: Relative sensitivity of 18 tree species to ozone. Phytopathology 59, 1058.

122

123 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 123 Resistenzvergleiche SO 2 HF NH 3 HCl / Cl 2 Koniferen Abies alba Larix decidua Picea abies Picea omorica Picea pungens + + Pinus mugo Pinus nigra Pinus strobus Pinus sylvestris Pseudotsuga menziesii ++ Taxus baccata Laubbäume Acer campestre Acer platanoides Acer pseudoplatanus Aesculus hippocastanum + Alnus glutinosa Betula pendula Carpinus betulus Fagus sylvatica Platanus acerifolia Populus alba ++ Populus tremula + + Quercus rubra Robinia pseudoacacia Sorbus aucuparia ++ Tilia cordata Tilia platyphyllos Ulmus glabra + - sehr wenig empfindlich; + wenig empfindlich; ++ empfindlich; +++ sehr empfindlich Schubert R. 1991: Bioindikation in terrestrischen Ökosystemen. Gustav Fischer Jena.

124 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 124 Resistenzreihe (Ammoniak) Sehr empfindlich Alnus glutinosa Carpinus betulus Pinus strobus Tilia cordata Mittlere Empfindlichkeit Acer pseudoplatanus Betula pendula Fagus sylvatica Laris kaempferi Larix decidua Picea abies Pinus sylvestris Taxus baccata Thuja occidentalis Relativ gering empfindlich Acer campestre Acer negundo Acer platanoides Chamaecyparis sp. Pinus mugo Pinus nigra Quercus robur Quercus rubra Robinia pseudoacacia Dässler H.G. 1991: Einfluss von Luftverunreinigungen auf die Vegetation. Gustav Fischer Jena.

125 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 125 Resistenzreihe (Chlorwasserstoff) Sehr empfindlich Alnus glutinosa Alnus incana Carpinius betulus Picea abies Mittlere Empfindlichkeit Acer platanoides Fagus sylvatica Larix decidua Larix kaempferi Picea omorika Pinus strobus Pinus sylvestris Quercus robur Quercus rubra Relativ gering empfindlich Chamaecyparis lawsoniana Picea pungens Pinus nigra Populus tremula Robinia pseudoacacia Thuja plicata Dässler H.G. 1991: Einfluss von Luftverunreinigungen auf die Vegetation. Gustav Fischer Jena.

126 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 126 Resistenzreihe (Fluorwasserstoff) Sehr empfindlich Larix decidua Picea abies Pinus sylvestris Empfindlich Alnus incana Carpinus betulus Castanea sativa Larix kaempferi Picea pungens Pinus nigra Pinus strobus Salix elaeagnus Taxus baccata Tilia cordata Mittlere Empfindlichkeit Acer negundo Betula pendula Fagus sylvatica Fraxinus excelsior Pinus contorta Pinus mugo Platanus hybrida Populus candicans Prunus cerasifera Prunus serotina Quercus rubra Robinia pseudoacacia Salix caprea Ulmus glabra Ulmus minor Weitgehend tolerant Acer campestre Acer platanoides Quercus robur Dässler H.G. 1972: Zur Wirkungsweise der Schadstoffe. Der Einfluss von SO 2 auf Blattfarbstoffe. Mitt. Forstl. Bundesversuchsanstalt Wien, H.97,

127 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 127 Resistenzreihen (Ozon) (1) Empfindlichkeit gegenüber Ozon (250 ppb, 8 Stunden). Ozonempfindliche Koniferen Ozonresistente Koniferen Larix decidua *) Abies alba Larix leptolepis Abies balsamea Pinus banksiana *) **) ***) Abies concolor Pinus nigra *) **) Picea abies Pinus rigida Picea glauca Pinus silvestris Picea pungens Pinus strobus Pinus resinosa Pinus virginiana *) **) Pseudotsuga menziesii Tsuga canadensis Thuja occidentalis *) empfindlich auch bei 4-stündiger Begasung mit 250 ppb (8 Stunden) **) empfindlich bei 8-stündiger Begasung mit 100 ppb ***) empfindlich bei 2-8-stündiger Begasung mit 100 ppb Davis D.D., Wood F.A. 1968: Relative sensitivity of 22 tree species to ozone. Phytopathology 58, 399. Davis D.D., Wood F.A. 1972: Relative sensitivity of 18 tree species to ozone. Phytopathology 62, Wood F.A., Davis D.D. 1969: Relative sensitivity of 18 tree species to ozone. Phytopathology 59, Empfindlichkeit gegenüber Ozon (250 ppb, 8 Stunden). Ozonempfindliche Laubbäume Ozonresistente Laubbäume Cercis canadensis Acer platanoides Fraxinus americana *) **) ***) Acer saccharum Gleditschia triacanthos var. inermis *) **) ***) Cornus florida Liquidambar styraciflua Cornus racemosa Liriodendron tulipifera *) **) ***) Quercus imbricaria Populus maximowiczii x trichocarpa *) **) ***) Quercus robur Platanus occidentalis **) Tilia cordata Quercus alba *) Quercus coccinea Quercus palustris Sorbus aucuparia *) *) empfindlich auch bei 4-stündiger Begasung mit 250 ppb (8 Stunden) **) empfindlich bei 8-stündiger Begasung mit 100 ppb ***) empfindlich bei 2-8-stündiger Begasung mit 100 ppb Davis D.D., Wood F.A. 1968: Relative sensitivity of 22 tree species to ozone. Phytopathology 58, 399. Wood F.A., Coppolino J.B. 1972: The influence of ozone on deciduous forest tree species. Mitt. Forstl. Bundesvers.Anst. 97, Wood F.A. 1970: The relative sensitivity of 16 deciduous tree species to ozone. Phytopathology 60, 579.

128 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 128 Resistenzreihe (Ozon) (2) Sehr empfindlich Larix decidua Pinus nigra Populus tremuloides Sorbus aucuparia Empfindlich Acer negundo Larix kaempferi Pinus strobus Pinus sylvestris Weniger empfindlich Acer platanoides Betula pendula Fagus sylvatica Picea abies Picea pungens Pseudotsuga menziesii Quercus robur Quercus rubra Robinia pseudoacacia Thuja occidentalis Tilia cordata Davis D.D., Wilhour R.G. 1976: Susceptibility of woody plants to SO 2 and photochemical oxidants. A literature review. US Environm. Protection Agency (USEPA), EPA-660/

129 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 129 Resistenzreihe (Ozon) (3) Liste ozonempfindlicher Baumarten (modifiziert nach Krupa et al und ICP Forests). Krupa S.V., Tonneijck A.E.G., Manning W.J. 1998: Ozone. In: Flagler R.B. (ed.), Recognition of air pollution injury to vegetation: A pictoral atlas, 2 nd. Edition. Air and Waste Management Association, Pittsburg, PA,

130 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 130 Resistenzreihe (PAN) Empfindlichkeit gegenüber PAN ( ppb, 8 Stunden). PAN-empfindliche Laubbäume PAN-resistente Laubbäume PAN-resistente Koniferen Acer saccharinum Acer platanoides Abies balsamea Fraxinus americana *) Acer saccharum Abies concolor Gleditschia triacanthos Betula pendula Larix decidua Quercus alba *) Fraxinus pennsylvania Larix leptolepis Quercus palustris *) Liquidambar styraciflora Picea glauca Quercus rubra *) Liriodendron tulipifera Picea pungens Malus pumila Pinus nigra Populus maximowiczii x trichocarpa Pinus resinosa Sorbus americana Pinus rigida Tilia cordata Pinus strobus Pinus silvestris Pinus virginiana Pseudotsuga menziesii Thuja occidentalis Tsuga canadensis *) resistent gegen ppb (8 Stunden) Drummond D.B. 1970: The sensitivity of 29 northeastern tree species to PAN. Phytopathology 60, 574. Drummond D.B. 1971: Influence of high concentrations of PAN on woody plants. Phytopathology 61, 128.

131 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 131 Resistenzreihe (Schwefeldioxid) Sehr empfindlich Larix decidua Picea abies Pinus ponderosa Pinus sylvestris Empfindlich Larix kaempferi Picea omorica Pinus mugo Pinus nigra Salix pentandra Tilia cordata Mittlere Empfindlichkeit Fagus sylvatica Picea pungens Sorbus aucuparia Verhältnismäßig tolerant Acer negundo Taxus baccata Weitgehend tolerant Chamaecyparis pisifera Platanus hybrida Ranft H., Dässler H.G. 1970: Rauchhärtetest an Gehölzen im Fichten-Rauchschadensgebiet. Flora 159,

132 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 132 Resistenzreihen (Stickstoffoxide) Empfindlichkeit gegenüber Stickstoffdioxid (Blattempfindlichkeit; ppb, 8 Stunden). Sehr empfindlich empfindlich Weniger empfindlich Laubbäume Laubbäume Laubbäume Betula pendula Acer platanoides Carpinus betulus Malus sp. Acer palmatum Fagus silvatica Pyrus sp. Tilia cordata Fagus silvatica atropurpurea Ginkgo biloba Quercus robur Robinia pseudoacacia Koniferen Koniferen Koniferen Larix decidua Abies pectinata Pinus nigra var. austriaca Larix leptolepis Chamaecyparis lawsoniana Pinus mugo var. mughus Picea alba Taxus baccata Picea pungens glauca Van Haut H. 1975: Kurzzeitversuche zur Ermittlung der relativen Phytotoxizität von Stickstoffdioxid. Staub Reinh. Luft 35, Sehr empfindlich Betula pendula Larix decidua Larix kaempferi Mittlere Empfindlichkeit Abies alba Acer platanoides Chamaecyparis lawsoniana Picea pungens glauca Tilia cordata Tilia platyphyllos Wenig empfindlich Carpinus betulus Fagus sylvatica Ginko biloba Pinus mugo Pinus nigra Querecus robur Robinia pseudoacacia Taxus baccata Ulmus glabra van Haut H., Stratmann H. 1967: Experimentelle Untersuchungen über die Wirkung von NOx auf Pflanzen. Schriftenreihe Landesanstalt Immissions- und Bodennutzungsschutz des Landes Nordrhein-Westfalen, Essen (BRD), Heft 7,

133 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 133 (4) DATEN ZUM WALD (global und national)

134

135 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 135 Waldflächen (global) (1) Globale Waldkennzahlen. Globale Waldfläche davon Tropen davon kaltgemäßigte boreale Zone davon Wälder der gemäßigten Zone Waldverlust in den Tropen durch nicht nachhaltige Nutzung *) Kohlenstoffpool (zweitgrößter C - Speicher nach den Ozeanen) C - Nettoaufnahme der Biosphäre **) 3,5 Mia. Hektar 1,7 Mia. Hektar 1,2 1,4 Mia. Hektar 0,7 Mio. Hektar 17 Mio. Hektar p.a Mia. Tonnen C 60 Mia. Tonnen C p.a. *) durch Ausweitung landwirtschaftlicher Nutzflächen und industrielle Erschließung **) ebensoviel, wie durch Verrottung der abgestorbenen Substanz wieder in die Atmosphäre freigesetzt wird Schmidt R. 1994: Die Bedeutung der Wälder und der Waldwirtschaft für die globale Klimapolitik. In: Waldökosysteme im globalen Klimawandel. Hintergründe und Handlungsbedarf, Economica Verlag Bonn. Globale Waldverteilung. Borealer Nadelwald Schweden, Finnland, Russland, Kanada, Alaska Wälder der gemäßigten Zone Mitteleuropa Immergrüner tropischer Regenwald Indonesien, Thailand, Kongo, Zaire, Madagaskar, Liberia, Brasilien (Peru) Subtropischer und tropischer regengrüner Wald Mio. km 2 9,2 7,7 10,0 9,0 Südchina, Thailand, Nepal, Mexiko Deutscher Bundestag 1992: Climate change - a threat to global development. Economica Verlag Bonn. Globale Waldflächen und Waldanteile. Gesamt Wald Anteil Mio. ha Mio. ha % Welt gesamt ,3 Entwickelte Länder ,3 Entwicklungsländer ,0 Deutscher Bundestag 1992: Climate change - a threat to global development. Economica Verlag Bonn.

136 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 136 Waldflächen (global) (2) Globale Waldanteile. Entwickelte Länder Anteil (%) Nordamerika 14,9 Westeuropa 3,1 ehemalige UdSSR 22,5 Japan 0,6 Sonstige 2,9 Summe 44,7 Entwicklungsländer Afrika 15,7 Naher Osten 2,4 China 2,8 Sonstiges Asien, Pazifik 8,7 Lateinamerika 24,8 Sonstige 0,9 Summe Entwicklungsländer 55,3 Deutscher Bundestag 1992: Climate change - a threat to global development. Economica Verlag Bonn. Globale Waldanteile. Staaten mit borealen Wäldern temperierten Wäldern tropischen Wäldern Alle Staaten Mio. km 2 Afrika - 0,081 7,012 7,093 Amerika 2,03 3,108 8,898 14,036 Asien ohne UdSSR - 1,884 3,034 4,918 Pazifische Staaten - 0,487 0,426 0,913 Europa + UdSSR 7,17 2,115-9,285 Welt 9,20 7,675 19,37 36,245 ca. 50 % ca. 50 % Herkendell J., Pretzsch J. 1995: Die Wälder der Erde. Bestandsaufnahmen und Perspektiven. Beck, München.

137 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 137 Waldflächen (global) (3) Change in forested land by region. Total land area Total forest 1990 Total forest 2000 % of land forested in 2000 Change % change per year Million ha Million ha Million ha Million ha Africa Asia and the Pacific Europe Latin America and the Caribbean North America West Asia World 13, (from FAO 2001)

138 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 138 Waldflächen (global) (4) Die Wälder der Erde. Region Mio. Hektar % aller Wälder Natürliche Wälder Waldpflanzungen Afrika Asien Europa Nordamerika Ozeanien Südamerika Gesamt FAO 2001: State of the world s forest The FAO Forestry Department, Rome, Italy. Kohlenstoffvorräte in der Vegetation und in Böden. Biom Mio. km 2 Vegetation Böden *) Gesamt Gt C Gt C Gt C Tropische Wälder 17, Gemäßigte Zonen 10, Boreale Wälder 13, Tropische 22, Savannen Gemäßigte 12, Graslandzonen Wüsten/Halbwüsten 45, Tundra 9, Feuchtgebiete 3, Landwirtschaft 16, Gesamt 151, *) top mass FAO 2001: State of the world s forest The FAO Forestry Department, Rome, Italy.

139 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 139 Waldverteilung (global) - Grafik Globale Waldverteilung.

140 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 140 Waldfläche pro Kopf (global) - Grafik Entwicklung der globalen Waldfläche in Hektar pro Kopf der Weltbevölkerung (Quelle: UN 2005, FAO/FAOSTAT 2007 bis zum Jahr 2000; ab 2010 bis 2050 Prognose unter Fortschreibung der Trends auf der Basis der von der UN bzw. der FAO dargelegten Zahlen). Schulte A. 2007: Dendromasse Trends und Interdependenzen. Forstarchiv 78, FAO 2004: Interactive Wood Energy Statistics. Food and Agriculture Organization, Rome. FAO 2005: State of the World s Forests Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome FAO/FAOSTAT 2007: Food and Agriculture Organization, Rome (April 2007). Isermeyer F., Zimmer Y. 2006: Thesen zur Bioenergiepolitik in Deutschland Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft, Braunschweig. Mrosek T., Kies U., Schulte A. 2005: Clusterstudie Forst und Holz Deutschland. Holzzentralblatt 84, Rodehutskors J. 2006: Nachwachsende Kunststoffe: Ethen aus der Holzvergasung. Masterarbeit, FB 8 Technischer Umweltschutz, FH Lippe und Höxter, Höxter. Scheer H. 2005: Energieautonomie Eine neue Politik für Erneuerbare Energien. Verlag Antje Kunstmann, München Schulte, A Trends und Interdependenzen der Globalisierung: Droht eine Marginalisierung der deutschen Forstund Holzwirtschaft? Forstarchiv 70, Schulte, A. 2006: Mobilisierbare Holzpotenziale geringer als erwartet Teil 2: Holzzentralblatt 38, 1090 Seiler M., Profft I Entwicklung der weltweiten Waldfläche. ( ). SEF Globale Trends Stiftung Entwicklung und Frieden (Hrsg.). Fischer, Frankfurt a. M. UN 2005: World Population Prospects: The 2004 Revision. Vereinte Nationen, New York. VHI 2006: Stellungnahme zum BMU-Konsultationspapier zur Entwicklung eines Instruments zur Förderung der Erneuerbaren Energien im Wärmemarkt, und: Position der Holzwerkstoffindustrie zur Nutzung von Bioenergie. ( ). VHI 2007: Branchendaten. Verband der Holzwerkstoffindustrie. (April 2007). Wenzelides M., Hagemann H., Schulte A. 2006a: Zukunftsrohstoff Dendromasse wird knapp und teuer Das neue Holzmaß ist ein Barrel-Äquivalent AFZ/DerWald 61, Wenzelides M., Hagemann H., Schulte A. 2006b: Mobilisierbare Holzpotenziale geringer als erwartet Teil 1. Holzzentralblatt 38, 1090.

141 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 141 Wald - C-Emissionen und -aufnahme (global) - Grafik Historische Trends der Kohlenstoffemission und aufnahme. These graphs show historical trends in forest carbon emissions (red) and uptake (green) for the period between 1855 and 2000 in Mt CO 2 equivalents. The US and Europe have become net carbon sinks after a long history of deforestation. Mann M.E., Kump L.R. 2008: Dire predictions. Understanding global warming. The illustrated guide to the findings of the IPCC. DK London, New York, Melburne, Munich, Delhi.

142 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 142 Waldfläche - Nettoänderungen (global) - Grafik Länder mit großen Nettoänderungen der Waldfläche Der Zuwachs an landwirtschaftlichen Flächen erfolgt überwiegend zu Lasten des Waldes: Jährlich verschwanden zwischen 1989 und 1990 im Mttel 15,4 Mio. Hektar der tropischen Waldfläche (0,8% des Bestandes; Nisbet 1991). Der Nettozuwachs an Agrarfläche betrug 1860 und Mio. Hektar und zwischen 1990 und Mio. Hektar. In den letzten 8000 Jahren hat sich die globale Fläche von 8080 Mio. Hektar um 40 %, in Europa sogar um 62 % reduziert (Sullivan 1997). Nisbet E.G. 1994: Globale Umweltveränderungen. Spektrum Akademischer Verlag Heidelberg. Sullivan F. 1997: Forest Report. Im Auftrag des World Wide Fund for Nature (WWF), London. Zitiert in: Möller D. 2003: Luft. De Gruyter Berlin, New York.

143 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 143 Entwaldung - Grafik Entwaldung (mittlerer jährlicher Waldverlust in Hektar, ).

144 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 144 Wald (Europa) Waldverteilung in Europa. Gebiet Anteil (%) ha pro Kopf Skandinavien 59,8 3,43 Nordwesteuropa 8,6 0,05 Mitteleuropa und Frankreich 29,9 0,21 Iberische Halbinsel 49,0 0,58 Österreich 46,2 0,50 Südosteuropa und Italien 29,7 0,29 Europa ohne ehemalige UdSSR 35,4 0,35 UN - ECE / FAO 1992; zitiert in Schieler K., Büchsenmeister R., Schadauer K. 1995: Österreichische Forstinventur. FBVA - Berichte 92, Wien. Holzvorrat in Europa. Land Vorratsfestmeter pro Hektar Schweiz 333 Deutschland 301 Tschechien 244 Polen 191 Slowenien 207 Italien 169 Frankreich 139 Norwegen 96 Schweden 112 Finnland 86 Österreich 292 Schieler K., Büchsenmeister R., Schadauer K. 1995: Österreichische Forstinventur. FBVA - Berichte 92, Wien. Waldkennzahlen für Europa. Kohlenstoffvorrat in Bäumen und Böden Europas Kohlenstoffvorrat in Baumbiomasse Geschätzte Nettosequestration in europäischen Waldbäumen Geschätzte Nettosequestration in europäischen Waldböden Nettosequestration in europäischen Wäldern (incl. Böden) Kohlenstoffvorrat Kohlenstoffzunahme in der Atmosphäre Mio. Tonnen C Mio. Tonnen C 101 Mio. Tonnen C p.a. 28 Mio. Tonnen C p.a. 130 Mio. Tonnen C p.a. 53,2 Tonnen C pro Hektar Mio. Tonnen C p.a. Karjalainen T., Nabuurs G.J., Liski J., Pussinen A., Lapvetelainen T., Eggers T. 2000: Carbon sequestration. EFI News 1/00, 5-7. Als Kohlenstoff - Vorrat wird hier der Vorrat in Bäumen, Bodenvegetation, Boden oder Produkten verstanden. Die Kohlenstoffspeicherung (Sequestration) bzw. ihre Speicherfähigkeit spielt im Zusammenhang mit dem Treibhauseffekt eine Rolle.

145 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 145 Wald (Österreich) (1) Vergleich von fünf Inventurperioden (Österreich) /02 Waldfläche (Mio. ha) 3,69 3,75 3,86 3,88 3,92 3,96 Bewaldungsprozent 44,0 44,8 46,0 46,2 46,8 47,2 Vorrat (Mio. Vfm) Nadelholzreinbestände (%) Fichtenreinbestände (%) NH/LH - Mischbestände (%) LH/NH - Mischbestände (%) Laubholzreinbestände (%) Vfm (Vorratsfestmeter): m 3 stehendes Holz mit Rinde (Österr. Waldinventur: >10 cm Durchmesser, ab 81/85: 5cm) NH: Nadelholz; LH: Laubholz Bundesamt und Forschungszentrum für Wald 2004: Österreichische Waldinventur 2000/2002 Hauptergebnisse. BFW - Praxis Nr. 3 (Beilage zur Österreichischen Forstzeitung) Baumarten in Österreich nach Vorrat und Stammzahl (1997). Baumart Vorrat (%) Stammzahl (%) Fichte 60,9 59,3 Buche 9,1 9,4 Weißkiefer 8,5 6,7 Lärche 6,9 4,0 Tanne 4,7 2,7 Eiche 2,3 2,4 Österreichische Forstzeitung. Beilage zur Ausgabe 12/1997: Waldinventur 1992/96. Zur Nachhaltigkeit im österreichischen Wald. Verteilung der Waldfläche, Stammzahlen und Mittelstammvolumen nach Meereshöhen in Österreich. Meereshöhe Waldfläche (%) Stammzahlen/ha Volumen des Mittelstammes (Vfm) m 3, , m 20, , m 22, , m 20, , m 17, , m 11, , m 3, ,46 > 2100 m 269 0,70 Schieler K., Büchsenmeister R., Schadauer K. 1995: Österreichische Forstinventur. FBVA - Berichte 92 (Wien).

146 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 146 Wald (Österreich) (2) Wuchsgebiet (WG) WG Nr. Gesamtfläche (km²) Waldfläche (km 2 ) Waldanteil (%) Innenalpen - kontinentale Kernzone ,46 633,45 27,42 Subkontinentale Innenalpen - Westteil , ,48 26,95 Subkontinentale Innenalpen - Ostteil , ,65 47,92 Nördliche Zwischenalpen - Westteil , ,87 41,95 Nördliche Zwischenalpen - Ostteil , ,70 60,25 Östliche Zwischenalpen - Nordteil , ,10 75,59 Östliche Zwischenalpen - Südteil , ,23 69,27 Südliche Zwischenalpen , ,85 56,57 Nördliche Randalpen - Westteil , ,33 58,48 Nördliche Randalpen - Ostteil , ,26 71,18 Niederösterreichischer Alpenostrand (Thermenalpen) ,06 947,31 74,53 Bucklige Welt ,50 690,88 62,84 Ost - und Mittelsteirisches Bergland , ,17 65,18 Weststeirisches Bergland ,64 696,55 72,89 Südliche Randgebirge , ,49 74,20 Klagenfurter Becken ,48 864,20 43,09 Nördl. Alpenvorland - Westteil , ,72 24,51 Nördl. Alpenvorland - Ostteil ,13 467,37 15,63 Pannonisches Tief - und Hügelland , ,64 15,71 Subillyrisches Hügel - und Terrassenland , ,95 36,97 Mühlviertel , ,12 40,10 Waldviertel , ,00 47,22 Summe Österreich , ,33 46,34 Bundesausbildungs- und Forschungszentrum für Wald, Naturgefahren und Landschaft 2008.

147 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 147 Wald (Österreich) (3) Flächen und Flächenanteile der Waldfunktionen in Österreich nach Wuchsgebieten (WG). E: Erholungswirkung, N: Nutzwirkung, S: Schutzwirkung, W: Wohlfahrtswirkung. WG Gesamt summe (ha) E N S W %E %N %S %W Erholung Nutzwald Schutzwald Wohlfahrt Erholung Nutzwald Schutzwald Wohlfahrt Flächen (km²) Flächenanteile (%) ,44 64,51 28,95 6, ,87 19,11 78,59 1, ,31 22,20 76,24 1, ,79 49,47 49,23 0, ,30 29,41 66,89 1, ,10 47,12 46,81 4, ,16 86,31 11,23 2, ,43 48,38 48,68 2, ,92 41,29 52,27 5, ,28 69,70 23,40 6, ,19 64,55 9,30 25, ,55 88,67 8,55 1, ,49 81,45 8,76 8, ,20 92,66 4,73 2, ,03 49,81 47,49 1, ,83 86,72 0,87 7, ,43 68,97 1,39 28, ,84 73,62 0,72 23, ,56 59,67 12,20 26, ,71 87,09 0,98 11, ,95 90,63 1,67 4, ,77 96,24 0,50 2,49 Sum me ,95 63,48 28,95 6,62 Bundesausbildungs- und Forschungszentrum für Wald, Naturgefahren und Landschaft 2008.

148

149 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 149 (5) KLIMAWANDEL

150

151 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 151 Klimasystem Das Klimasystem. Berner U., Streif H.J. 2000: Klimafakten. Schweizerbart sche Verlagsbuchhandlung Stuttgart.

152 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 152 Anthropogene Antriebe und Reaktionen beim Klimawandel Anthropogene Antriebe und Reaktionen beim Klimawandel. IPCC 2007: Global Change. Genf.

153 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 153 Komponenten des Strahlungsantriebs Komponenten des Strahlungsantriebs. IPCC 2007: Global Change. Genf.

154 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 154 Globale anthropogene Treibhausgasemissionen Globale anthropogene Treibhausgasemissionen. IPCC 2007: Global Change. Genf.

155 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 155 Globaler Primärenergieverbrauch nach Treibstofftypen Globaler Primärenergieverbrauch nach Treibstofftypen. Mann M.E., Kump L.R. 2008: Dire predictions. Understanding Global Warming. DK London, N.Y.

156 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 156 Globaler Pro-Kopf-Energieverbrauch nach Regionen Globaler Pro-Kopf-Energieverbrauch nach Regionen. Mann M.E., Kump L.R. 2008: Dire predictions. Understanding Global Warming. DK London, N.Y.

157 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 157 Trends der Konzentrationen von CO 2, CH 4 und N 2 O Trends der Konzentrationen von CO 2, CH 4 und N 2 O. IPCC 2007: Global Change. Genf.

158 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 158 Trends der CO 2 -Konzentrationen (Mauna Loa und Südpol) Entwicklung der Kohlendioxidkonzentrationen (Mauna Loa und Südpol; ) Schär C. 2005: Vorlesungsfolien Erd- und Produktionssysteme, Wintersemester 2004/2005, Institut für Atmosphäre und Klima, ETH Zürich. Teil 4: Anthropogene Effekte.

159 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 159 Globale Temperaturzunahme Globale Temperaturzunahme (Abweichung vom Mittel ). Globaler Temperaturverlauf und Scenario-Unsicherheit. Schär C. 2005: Vorlesungsfolien Erd- und Produktionssysteme, Wintersemester 2004/2005, Institut für Atmosphäre und Klima, ETH Zürich. Teil 4: Anthropogene Effekte.

160 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 160 Aktuelle gemessene Temperaturänderungen Aktuelle, gemessene Temperaturänderungen. Orange: 0,1-0,3 C, hellrot: 0,4-0,5 C, dunkelrot: 0,5-0,6 C Mann M.E., Kump L.R. 2008: Dire predictions. Understanding Global Warming. DK London, N.Y.

161 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 161 Globale Änderungen von Temperatur, Meeresspiegel und Schneedecke auf der nördlichen Hemisphäre Globale Änderungen von Temperatur, Meeresspiegel und Schneedecke auf der nördlichen Hemisphäre. IPCC 2007: Global Change. Genf.

162 Smidt St. Lexikon waldschädigende Luftverunreinigungen - Tabellenanhang 162 Globale und alpine Niederschlagstrends Globale Niederschlagstrends ( ). Alpine Niederschlagstrends ( ). Schär C. 2005: Vorlesungsfolien Erd- und Produktionssysteme, Wintersemester 2004/2005, Institut für Atmosphäre und Klima, ETH Zürich. Teil 4: Anthropogene Effekte.