Ein Beitrag zur Ermittlung der Luftqualität im Warndt mittels Flechten als Bioindikatoren Ergebnisbericht 2015 Volker John Bad Dürkheim, 9.9.2015 Endversion 16.10.2015
Umschlagbild: Ausschnitt aus dem Flechten-Bewuchs am Stamm eines Alleebaumes südlich von Überherrn 2
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Ein Beitrag zur Ermittlung der Luftqualität im Warndt mittels Flechten als Bioindikatoren Ergebnisbericht 2015 Werkunternehmer und Berichterstatter: Dr. Volker John Kaiserslauterer Str. 86 67098 Bad Dürkheim Deutschland E-Mail: volkerjohn@t-online.de Besteller: Saarland, Ministerium für Umwelt und Verbraucherschutz Abteilung E: Technischer Umweltschutz 66024 Saarbrücken Kontakt: Dr. Doris Wolf E-Mail: d.wolf@umwelt.saarland.de Werkvertrag über F&E-Projekt zur Geruchsüberwachung im Warndt Datum: 21.4.2015 Inhaltsverzeichnis Verzeichnis der Abbildungen Verzeichnis der Tabellen 1. Einleitung 2. Problemstellung und Ziel 3. Methode und Material 4. Historischer Hintergrund 5. Aktuelle Situation 5.1 Biodiversität und Floristik 5.2 Artenschutz 5.3 Ökologische Zeigerwerte 6. Kartierung nach VDI und EN 6.1 Anwendung der EN 16413 6.2 Anwendung von VDI 3957 Blatt 13 6.3 Anwendung von VDI 3957 Blatt 20 7. Vergleich mit der Kartierung 1980 8. Zusammenfassung und Ausblick 8.1 Aussagen zum Klimawandel 8.2 Aussagen zu Schwefeldioxid 8.3 Aussagen zu Eutrophierung 8.4 Aussagen zu bedrohten Arten 9. Literatur 4
Verzeichnis der Abbildungen Abb. 1: Historische Darstellung der Luftqualität nach der Umweltgütekarte von 1980. Zur Erstellung der Karte ist die Flechtenkartierung eingeflossen (aus STADTVERBAND SAARBRÜCKEN 1980). Abb. 2: Aktuelle Darstellung der Luftqualität 2010. Diese Karte wurde auf der Basis einer Flechtenkartierung erstellt (aus KARAGOUNIS &SIGNORET 2010). Abb. 3: Materialien und Hilfsmittel zur Erfassung der Flechten. Abb. 4: Zeitliche Differenzierung der Nachweise von Flechten. Abb. 5: Erhebungsbogen. Abb. 6: Lokalitäten der Erhebung im Mai 1980. Abb. 7: Flechtenzonierungen im Mai 1980. Abb. 8: Die aktuell bekannte Verbreitung von Flavoparmelia soredians im Warndt. Abb. 9: Die aktuell bekannte Verbreitung von Flavoparmelia soredians im Saarland und benachbarten Regionen. Abb. 10: Die aktuell bekannte Verbreitung von Physciella chloantha und Piccolia. ochrophora im Saarland und benachbarten Regionen. Abb. 11: Die schwarze Verfärbung auf dem Thallus und den Apothecien von Xanthoria parietina beruht auf dem lichenicolen Pilz Xanthoriicola physciae. Abb. 12: Die aktuell bekannte Verbreitung von Rote-Liste-Arten der Gefährdungskategorien 1 (Hypotrachyna revoluta, Parmelina quercina) und 2 (Melanohalea exasperata, Ramalina fraxinea ) im Warndt. Abb. 13: Die aktuell bekannte Verbreitung von ehemals im Saarland in der Roten-Liste geführten Arten im Warndt. Abb. 14: Anzahl der im Warndt gefundenen Flechtenarten pro Zeigerwertklasse für Licht (L), Temperatur (T) und Kontinentalität (K). Abb. 15: Anzahl der im Warndt gefundenen Flechtenarten pro Zeigerwertklasse für Feuchte (F), Reaktionszahl (R) und Eutrophierung (N). Abb. 16: Flavoparmelia caperata ist der häufigste Wärmezeiger im Warndt. Abb. 17: Parmelia sulcata ist die mit Abstand häufigste Flechte im Untersuchungsgebiet. Abb. 18: Die Essigflechte Pleurosticta acetabulum wird häufig mit Apothecien angetroffen, ein Zeichen für gute Umweltbedingungen. Abb. 19: Schema zum Aufnahmeverfahren nach EN 16413. Abb. 20: Der gleiche Baum in Freyming, Cité de la Chapelle. Oben links: Ostexponierte Seite, Oben rechts: Westexponierte Seite; Unten links: Nordexponierte Seite. Abb. 21: Die Lage und die Nummern der Probeflächen zum Aufnahmeverfahren nach EN 16413. Abb. 22: Kartographische Darstellung der Luftgüte entsprechend der Flechten-Diversitäts- Werte (FDW) für die Baumarten-Gruppe I. Abb. 23: Kartographische Darstellung der Luftgüte entsprechend der Flechten-Diversitäts- Werte (FDW) für die Baumarten-Gruppe II. Abb. 24: Bewertungsmatrix nach VDI 3957 Blatt 13. Abb. 25: Kartographische Darstellung der Luftgüte entsprechend der LGI-Klassen für die Baumarten-Gruppe I. Abb. 26: Kartographische Darstellung der Luftgüte entsprechend der LGI-Klassen für die Baumarten-Gruppe II. 5
Abb. 27: Kartographische Darstellung des Klimawandelzeiger-Indexes (KWI) für die Baumarten-Gruppe I. Abb. 28: Kartographische Darstellung des Klimawandelzeiger-Indexes (KWI) für die Baumarten-Gruppe II. Abb. 29: Störfaktor Holzernte. Abb. 30: Reicher Flechtenbewuchs in der Baumkrone. Abb. 31: Fundpunkte von Lecanora conizaeoides 1980. Abb. 32: Fundpunkte von Lecanora conizaeoides 2015. Abb. 33: Fundpunkte von Hypogymnia physodes 1980. Abb. 34: Fundpunkte von Hypogymnia physodes 2015. Abb. 35: Fundpunkte von Phaeophyscia orbicularis 2015. Abb. 36: Fundpunkte von Xanthoria parietina 2015. Abb. 37: Fundpunkte von Xanthoria parietina 2015. Abb. 38: Fundpunkte von Platismatia glauca 2015. Abb. 39: Fundpunkte von Platismatia glauca 2015. 6
Verzeichnis der Tabellen Tab. 1: Liste der bis 2013 im Warndt beobachteten Flechten. Tab. 2: Epiphytische Flechten, erfasst im Jahr 2015 (84 Arten) und ihr Status in den Roten Listen: SL1 = Saarland 1988 (JOHN 1988), SL2 = Saarland 1996 (WIRTH et al. 1996), D1 = Deutschland 1996 (WIRTH et al. 1996), D2 = Deutschland 2011 (WIRTH et al. 2011). Tab. 3: Zeigerwerte der im Untersuchungsgebiet beobachteten Flechten. Tab. 4: Vorkommen und Häufigkeit der Flechten der BArtSchV mit Angabe der Häufigkeiten und Frequenzen. Tab. 5: Die Probenahmeflächen (P) und ihre Flechtendiversitätswerte (FDW), B = Anzahl der Bäume pro Probenahmefläche, Baumartengruppe I = neutrophytisch, II = sauer. Tab. 6: Liste der im Untersuchungsgebiet beobachteten Eutrophierungszeiger nach VDI 3957. Tab. 7: Die Probenahmeflächen (P) und ihre Diversitätswerte der Referenzarten (R) und der Eutrophierungszeiger (E) sowie daraus resultierender Luftgüteindex (LGI), B = Anzahl der Bäume pro Probenahmefläche, Baumartengruppe I = neutrophytisch, II = sauer.blatt 13. Tab. 8: Liste der im Untersuchungsgebiet beobachteten Klimawandelzeiger nach VDI 3957 Blatt 20 (2015) und die Vorkommen im Warndt. Tab. 9: Klimawandelzeiger-Index (KWI) der Probenahmeflächen (P). Baumartengruppe I = neutrophytisch, II = sauer. Unter B wird die Anzahl untersuchter Bäume pro Probenahmefläche angegeben. 7
1. Einleitung Der Warndt hat als Waldgebiet zwischen zwei bedeutenden Industriegebieten, Völklingen und Carling, eine wechselvolle Geschichte (HEIMATKUNDLICHER VEREIN WARNDT 2006, 2015). Bis zur Stilllegung der Völklinger Hütte hat der Warndt massiv unter der Schwerindustrie gelitten. Das zeigen Kartierungen aus der Zeit vor der Schließung (STADTVERBAND SAAR- BRÜCKEN 1980). Nach der Stilllegung des Eisenwerks hat sich die Luftqualität in nicht zu erwartender Weise verbessert. Auch politische Maßnahmen wie TA-Luft und Großfeuerungsanlagenverordnung zeigen seit einigen Jahrzehnten ihre Wirkung, die sich unter anderem in der Besiedlung der über viele Jahrzehnte komplett Flechten freien Flächen durch zum Teil empfindliche Arten darstellt (JOHN 2006b, 2012). Diese Veränderung der Flechtenbiota fällt in einen Zeitraum, in dem die Folgen der Reduzierung des über Jahrzehnte wichtigsten Leitgases (SO 2 ), die vermehrt zur Wirkung kommenden Stickstoffverbindungen und Klimaveränderungen zusammen auftreten. Im Rahmen eines Buchprojektes zum grenzübergreifenden Naturraum Warndt wurden auch stichpunktartige Beobachtungen neueren Datums zu Flechtenvorkommen aufgenommen (JOHN 2015). Etwa zum gleichen Zeitpunkt wurden auf französischer Seite im Grenzbereich Erhebungen zur Luftqualität durchgeführt, bei denen ebenfalls Flechten zum Einsatz kamen (KARAGOUNIS &SIGNORET 2010). Große Bereiche beiderseits der Grenze wurden dort als stark belastete Gebiete ausgewiesen. Auf der Basis der vorgenannten Erfahrungen erscheint uns eine so pessimistisch dargestellte Umweltgüte zumindest auf der deutschen Seite des Warndt nicht zutreffend zu sein. Aus diesem Grund soll eine zielgerichtete Untersuchung der Flechten dazu beitragen, Klarheit über die aktuelle Situation zu erhalten. Abb. 1: Historische Darstellung der Luftqualität nach der Umweltgütekarte von 1980. In diese Karte ist die Flechtenkartierung eingeflossen (aus STADTVERBAND SAARBRÜCKEN 1980). 8
Abb. 2: Aktuelle Darstellung der Luftqualität 2010. Diese Karte wurde auf der Basis einer Flechtenkartierung erstellt (aus KARAGOUNIS &SIGNORET 2010). 2. Problemstellung und Ziel Mit Hilfe der Flechtenbiota soll ein Beitrag zur Evaluation der biologischen, ökologischen und lufthygienischen Situation im Warndt geleistet werden. Dabei ist insbesondere der Einfluss der Industriegebiete auf französischer Seite zu bewerten. Auf Grund der erhobenen Datenlage sollen weitere Aspekte möglicher Einflüsse evaluiert werden, so z. B. SO 2, Stickstoff, Hypereutrophierung (Stickstoff) und Klimaveränderung. Schließlich soll die Biodiversität der Flechten in dieser Landschaft im Kontext zur Bedeutung für das gesamte Saarland dargestellt werden. Je nach den Gegebenheiten und Möglichkeit sollen Zonen unterschiedlicher Luftbelastung oder ökologischer Sonderstandorte ausgewiesen werden. 9
3. Methode und Material Die Methode der Erhebung der Daten richtet sich nach der Europäischen Norm EN 16413 (2014). Notwendige Hilfsmittel dazu waren ein Zollstock, ein Maßband, ein Kompass sowie ein Zählgitter. Im Freiland wurden die Bäume mit einer 10-fachen Lupe mit Beleuchtung abgesucht. Zur Identifizierung von Lepraria incana diente eine eingeaute UV-Leuchte. Die Standort-Koordinaten wurden mit Garmin GPSMAP 62st erfasst. Abb. 3: Materialien und Hilfsmittel zur Erfassung der Flechten. Bei der Interpretation der Ergebnisse werden die deutschen Richtlinien VDI 3957 Blatt 13 (2005) und VDI 3957 Blatt 20 (2015) angewendet. Wenn notwendig wurden kleine Proben der Flechten zur Bestimmung im Labor entnommen. Bei der Bestimmung fanden die in der Lichenologie üblichen Methoden (Chemikalien, Mikroskop, UV, Literatur, usw.) Anwendung. Die ökologischen Zeigerwerte wurden nach NIMIS & MARTELLOS (2008) und WIRTH (2010) ermittelt und evaluiert. Die Geländearbeit erfolgt von April bis Juni 2015, Auswertung und Berichterstellung im Juni bis August 2015. 10
Die Erhebungen werden in Protokollen festgehalten. Alle Daten werden in gedruckter Form und auf CD-Rom hinterlegt. Zur Erstellung der überregionalen Verbreitungskarten wurden Daten aus folgender Literatur berücksichtigt: CEZANNE &EICHLER (2015), CEZANNE et al. (2008), HEIBEL (1999), JOHN (1990), WIRTH (1995). In den überregionalen Verbreitungskarten werden die zeitlichen Abstände in vier Stufen dargestellt: 1. Nachweise bis 1900 2. Nachweise von 1901 bis 1950 3. Nachweise von 1951 bis 2000 4. Nachweise ab 2001. Abb. 4: Zeitliche Differenzierung der Nachweise von Flechten. 11
Probenahmefläche Nr. Datum Bearbeiter Koordinaten Baum-Nr. Stammumfang (cm) Stammneigung (Grad) Baumart Borkentextur: 1 rissig, 2 glatt Neigungsrichtung Hangneigung Hangexposition Höhe ünn (m) Belichtung: 1 sonnig, 2 beschattet Windzugängigkeit: 1 windexponiert, 2 geschützt Landschaft: 1 Ebene, 2 Tal, 3 Hang, 4 Kuppe Distanz zur Straße (m) Straßentyp: 1 unbefestigter Weg, 2 Nebenstraße, 3 Hauptstraße/Autobahn, 4 Straßenschlucht Landw. Einfluss: 1 keiner, 2 Grasland, 3 Ackerland, 4 Tierhaltung Nutzung: 1 ländlich, 2 bebaut, 3 industriell, 4 gemischt Bemerkungen: Flechtenart Frequenz Nord Ost Süd West Vorkommen außerhalb des Gitters Abb. 5: Erhebungsbogen. 12
4. Historischer Hintergrund Die Flechtenbiota des Saarlandes sind mehrfach zusammenfassend dargestellt worden (SEITZ 1981, JOHN 1986a, 2007). In diesen Listen sind auch die Funde aus dem Warndt berücksichtigt worden. Zuletzt wurden im Zusammenhang mit der Erarbeitung eines Beitrags für das Heimatbuch über den Warndt (HEIMATKUNDLICHER VEREIN WARNDT (2015) einige Flechten herangezogen (JOHN 2015). Aus dem Gebiet des Warndt wurden von 1980 bis 2013 insgesamt 182 Flechtenarten nachgewiesen (D = im deutschen, F = im französischen Teil). In dieser Zahl sind die Arten auf allen Substraten enthalten. Tab. 1: Liste der bis 2013 im Warndt beobachteten Flechten. D F x Absconditella delutula (Nyl.) Coppins & H.Kilias x Absconditella lignaria V x x Acarospora fuscata (Nyl.) Th.Fr. x Acarospora moenium (Vain.) Räsänen x Acarospora nitrophila H.Magn. x Acarospora umbilicata Bagl. x x Amandinea punctata (Hoffm.) Coppins & Scheid. x x Athallia holocarpa (Hoffm. ex Ach.) Arup, Frödén & Søchting x x Athelia arachnoidea (Berk.) Jülich x Bacidia rubella (Hoffm.) A.Massal. x x Baeomyces rufus (Huds.) Rebent. x Bagliettoa calciseda (DC.) Gueidan & Cl.Roux x Buellia aethalea (Ach.) Th.Fr. x x Buellia griseovirens (Turner & Borrer ex Sm.) Almb. x Calogaya decipiens (Arnold) Arup, Frödén & Søchting x x Calogaya pusilla (A.Massal.) Arup, Frödén & Søchting x Caloplaca lactea x Caloplaca saxicola (Hoffm.) Nordin x x Caloplaca teicholyta (Ach.) J.Steiner x Candelaria concolor (Dicks.) Stein x x Candelariella aurella (Hoffm.) Zahlbr. x x Candelariella efflorescens R.C.Harris & W.R.Buck x Candelariella viae-lacteae G.Thor & V.Wirth x x Candelariella vitellina (Hoffm.) Müll.Arg. x x Candelariella xanthostigma (Ach.) Lettau x Catillaria chalybeia (Borrer) A.Massal. x Catillaria lenticularis x Catillaria nigroclavata (Nyl.) Schuler x x Chaenotheca ferruginea (Turner & Borrer) Migula x Chaenotheca furfuracea (L.) Tibell x Chrysothrix candelaris (L.) J.R.Laundon x x Circinaria calcarea (L.) A. x x Circinaria contorta x x Cladonia caespiticia (Pers.) Flörke x Cladonia chlorophaea (Flörke ex Sommerf.) Spreng. x x Cladonia coniocraea (Flörke) Spreng. 13
x Cladonia digitata (L.) Hoffm. x x Cladonia fimbriata (L.) Fr. x x Cladonia furcata (Huds.) Schrad. x x Cladonia macilenta Hoffm. x Cladonia pleurota (Flörke) Schaer. x Cladonia pocillum (Ach.) O.J.Rich. x x Cladonia polydactyla (Flörke) Spreng. x Cladonia ramulosa (With.) J.R.Laundon x Cladonia rangiformis Sandst. x x Cladonia squamosa (Scop.) Hoffm. x x Cladonia subulata (L.) Weber ex F.H.Wigg. x Coenogonium pineti (Schrad.) Lücking & Lumbsch x Collema crispum (Huds.) Weber ex F.H.Wigg. x Diploicia canescens (Dicks.) A.Massal. x Diploschistes scruposus (Schreb.) Norman x Diplotomma epipolium (Ach.) Arnold x Endocarpon adscendens (Anzi) Müll.Arg. x Endocarpon pusillum Hedw. x x Evernia prunastri (L.) Ach. x x Flavoparmelia caperata (L.) Hale x x Flavoplaca citrina (Hoffm.) Arup, Frödén & Søchting x x Flavoplaca flavocitrina (Nyl.) Arup, Frödén & Søchting x x Flavoplaca oasis (A.Massal.) Arup, Frödén & Søchting x Halecania viridescens Coppins & P.James x x Hypocenomyce scalaris (Ach. ex Lilj.) M.Choisy x Hypogymnia farinacea Zopf x x Hypogymnia physodes (L.) Nyl. x x Hypogymnia tubulosa (Schaer.) Hav. x Hypotrachyna afrorevoluta (Krog & Swinscow) Krog & Swinscow x Hypotrachyna revoluta (Flörke) Hale x Lecania erysibe (Ach.) Mudd x Lecania inundata (Hepp ex Körb.) M.Mayrhofer x x Lecanora albescens (Hoffm.) Brandt & Rostr. x x Lecanora campestris (Schaer.) Hue x x Lecanora chlarotera Nyl. x x Lecanora conizaeoides Nyl. ex Crombie x x Lecanora crenulata Hooker x x Lecanora dispersa (Pers.) Sommerf. x x Lecanora expallens Ach. x Lecanora hagenii (Ach.) Ach. x Lecanora intricata (Ach.) Ach. x x Lecanora persimilis Th.Fr. x x Lecanora polytropa (Ehrh. ex Hoffm.) Rabenh. x Lecanora pulicaris (Pers.) Ach. x Lecanora rupicola (L.) Zahlbr. x Lecanora saligna (Schrad.) Zahlbr. x x Lecanora semipallida H.Magn. x x Lecanora symmicta (Ach.) Ach. x x Lecidea fuscoatra (L.) Ach. x Lecidea grisella Flörke x Lecidella asema (Nyl.) Knoph & Hertel 14
x Lecidella achristotera (Nyl.) Hertel & Leuckert x x Lecidella carpathica Körb. x Lecidella elaeochroma (Ach.) M.Choisy x x Lecidella stigmatea (Ach.) Hertel & Leuckert x Lepraria caesioalba x x Lepraria finkii (Hue) R.C.Harris x x Lepraria incana (L.) Ach. x Lepraria rigidula (B. de Lesd.) Tønsberg x x Lepraria vouauxii (Hue) R.C.Harris x Lobothallia radiosa (Hoffm.) Hafellner x x Melanelixia glabratula (Lamy) Sandler & Arup x x Melanelixia subaurifera (Nyl.) O.Blanco et al. x Melanohalea elegantula (Zahlbr.) O.Blanco et al. x Melanohalea exasperata (de Not.) O.Blanco et al. x x Melanohalea exasperatula (Nyl.) O.Blanco et al. x Ochrolechia androgyna (Hoffm.) Arnold x x Ochrolechia turneri (Sm.) Hasselrot x Opegrapha varia Pers. x x Parmelia saxatilis (L.) Ach. x Parmelia submontana Nádv. ex Hale x x Parmelia sulcata Taylor x Parmelina pastillifera (Harm.) Hale x x Parmelina tiliacea (Hoffm.) Hale x x Parmeliopsis ambigua (Wulfen) Nyl. x Parmotrema perlatum (Huds.) M.Choisy x Peltigera didactyla (With.) J.R.Laundon x x Pertusaria albescens (Huds.) M.Choisy & Werner x x Pertusaria amara (Ach.) Nyl. x Pertusaria coccodes (Ach.) Nyl. x Pertusaria pertusa (Weigel) Tuck. x x Phaeophyscia nigricans (Flörke) Moberg x x Phaeophyscia orbicularis (Necker) Moberg x Phaeophyscia sciastra (Ach.) Moberg x x Phlyctis argena (Spreng.) Flot. x x Physcia adscendens (Fr.) H.Olivier x x Physcia caesia (Hoffm.) Fürnr. x x Physcia dubia (Hoffm.) Lettau x Physcia stellaris (L.) Nyl. x x Physcia tenella (Scop.) DC. x Physconia enteroxantha (Nyl.) Poelt x x Physconia grisea (Lam.) Poelt x Physconia perisidiosa (Erichsen) Moberg x Placynthiella dasaea (Stirt.) Tønsberg x x Placynthiella icmalea (Ach.) Coppins & P.James x Placynthiella uliginosa (Schrad.) Coppins & P.James x Placynthium nigrum (Huds.) S.Gray x x Platismatia glauca (L.) W.L.Culb. & C.F.Culb. x x Pleurosticta acetabulum (Neck.) Elix & Lumbsch x x Polycauliona candelaria (L.) Frödén, Arup & Søchting x x Polycauliona polycarpa (Hoffm.) Frödén, Arup & Søchting x Polychidium muscicola (Sw.) Gray 15
x Porina leptalea (Durieu & Mont.) A.L.Sm. x x Porpidia crustulata (Ach.) Hertel & Knoph x x Protoparmeliopsis muralis (Schreb.) M.Choisy x x Pseudevernia furfuracea (L.) Zopf x Pseudosagedia aenea (Wallr.) Hafellner & Kalb x Psilolechia leprosa Coppins & Purvis x x Psilolechia lucida (Ach.) M.Choisy x x Punctelia jeckeri (Roum.) Kalb x x Punctelia subrudecta (Nyl.) Krog x Pyrenodesmia variabilis (Pers.) A.Massal. x Ramalina farinacea (L.) Ach. x x Ramalina pollinaria (Westr.) Ach. x Rhizocarpon distinctum Th.Fr. x x Rinodina oleae Bagl. x Ropalospora viridis (Tønsberg) Tønsberg x x Rusavskia elegans (Link) S.Y.Kondr. et al. x x Sarcogyne regularis Körb. x x Scoliciosporum chlorococcum (Graewe ex Stenh.) V x Scoliciosporum schadeanum (Erichsen) V x Scoliciosporum umbrinum (Ach.) Arnold x x Staurothele frustulenta Vain. x Stenocybe pullatula (Ach.) Stein x Stereocaulon pileatum Ach. x Strangospora pinicola (A.Massal.) Körb. x Trapelia coarctata (Sm.) M.Choisy x Trapelia placodioides Coppins & P.James x Trapeliopsis flexuosa (Fr.) Coppins & P.James x x Trapeliopsis granulosa (Hoffm.) Lumbsch x Trapeliopsis pseudogranulosa Coppins & P.James x Tuckermannopsis chlorophylla (Willd.) Hale x Usnea dasypoga (Ach.) Nyl. x x Usnea hirta (L.) Weber ex F.H.Wigg. x Varicellaria hemisphaerica (Flörke) I.Schmitt & Lumbsch x x Variospora flavescens (Huds.) Arup, Søchting & Frödén x Verrucaria macrostoma Dufour ex DC. x Verrucaria muralis Ach. x x Verrucaria nigrescens Pers. x Verrucaria polysticta Borrer x Verrucaria tectorum (A.Massal.) Körb. x Violella fucata (Stirt.) T.Sprib. x Xanthocarpia lactea (A.Massal.) A.Massal. x Xanthoparmelia loxodes (Nyl.) O.Blanco et al. x Xanthoria calcicola Oxner x x Xanthoria parietina (L.) Th.Fr. 16
Abb. 6: Lokalitäten der Flechtenkartierung im Mai 1980. 17
Abb. 7: Flechtenzonierungen im Mai 1980. 18
Die Methode der Flechtenkartierung wich vor 35 Jahren in mehreren Punkten von der heute verwendeten ab. 1. Es wurde ein einziges Zählgitter 30 cm x 30 cm, das in 9 Felder von 10 cm x 10 cm unterteilt war, verwendet. Dieses Gitter wurde an der am besten mit Flechten bewachsenen Seite am Baum angelegt. 2. Neben der Frequenz (Anzahl der Rasterfelder des Gitters in denen eine Flechte vorkommt) wurde auch die Deckung der einzelnen Arten geschätzt. Da dies keinen Mehrgewinn an Information bringt, wird heute davon abgesehen. 3. Es wurde vor 1995 nicht in Acidophyten und Eutrophierungszeiger unterschieden. 4. In manchen Studien wurden nur die Deckungsgrade der Flechten verschiedener Wuchsformen ausgewertet: Krustenflechten, Blattflechten und Strauchflechten. Nach der unter 3. genannten Methode wurden die Flechtenzonierungen der Abbildung 7 ermittelt. Dabei wurde wie folgt eingestuft: - nur Algen; Krustenflechten bis 1 % Deckung - Krustenflechten; Blattflechten bis 1 % Deckung Innere Kampfzone - Krustenflechten; Blattflechten 1 bis 25 % Deckung Mittlere Kampfzone - Krustenflechten; Blattflechten 25 bis 50 % Deckung Äußere Kampfzone Y - Blatt- und Strauchflechten über 50 % Deckung Reinluftzone Obgleich diese Methode nicht angewendet wurde, belegen die Geländebeobachtungen und die hohen Frequenzen der gefundenen Flechten eindeutig, dass die beiden pessimalen Flechtenzonen Flechtenwüste und Innere Kampfzone im gesamten Untersuchungsgebiet nicht mehr vorkommen. Grundsätzlich ist anzumerken, dass die Bioindikation mit Flechten in geschlossenen Waldgebieten nach den genannten Methoden von Beginn an kritisch gesehen werden musste. Frei von störenden Einflüssen von außen kann die Kartierung nur an freistehenden Bäumen erfolgreich durchgeführt werden. Die Flechten der in Abbildung 6 dargestellten Fundpunkte, die zum großen Teil in geschlossenen Wäldern liegen, können durch Auswertung ihrer ökologischen Anforderungen dennoch zur Raumbewertung herangezogen werden. 19
5. Aktuelle Situation 5.1 Biodiversität und Floristik Drei Flechtenarten konnten erstmals im Saarland nachgewiesen werden: Flavoparmelia soredians, Physciella chloantha und Piccolia ochrophora. Flavoparmelia soredians (Nyl.) Hale [Syn. Parmelia soredians Nyl.] breitet sich in Folge der Klimaerwärmung in niederen milden Lagen aus. Die Ausbreitung entspricht in etwa der von Hypotrachyna afrorevoluta. Abb. 8: Die aktuell bekannte Verbreitung von Flavoparmelia soredians im Warndt. 20
Abb. 9: Die aktuell bekannte Verbreitung von Flavoparmelia soredians und Flavopunctelia flaventior im Saarland und benachbarten Regionen. Physciella chloantha (Ach.) Essl. [Syn. Phaeophyscia chloantha (Ach.) Moberg, Phaeophyscia luganensis (Mereschk.) Moberg, Physcia pragensis Nádv.]. Piccolia ochrophora (Nyl.) Hafellner [Syn. Biatorella ochrophora (Nyl.) Arnold, Strangospora ochrophora (Nyl.) R.Anderson]. Zweitfunde und sehr seltene Arten: Flavopunctelia flaventior (Stirt.) Hale wurde im Saarland bisher nur an einem Baum neben dem Parkplatz am Hunnenring bei Otzenhausen nachgewiesen. 21
Abb. 10: Die aktuell bekannte Verbreitung von Physciella chloantha und Piccolia ochrophora im Saarland und benachbarten Regionen. 5.2 Artenschutz Tab. 2: Epiphytische Flechten, erfasst im Jahr 2015 (84 Arten) und ihr Status in den Roten Listen: SL1 = Saarland 1988 (JOHN 1988), SL2 = Saarland 1996 (WIRTH et al. 1996), D1 = Deutschland 1996 (WIRTH et al. 1996), D2 = Deutschland 2011 (WIRTH et al. 2011). Flechtenart SL1 SL2 D1 D2 Amandinea punctata (Hoffm.) Coppins & Scheid. - Anisomeridium polypori (Ellis & Everh.) M.E.Barr - - G Buellia griseovirens (Turner & Borrer ex Sm.) Almb. - Candelaria concolor (Dicks.) Stein 2 2 2 Candelaria pacifica M.Westb. & Arup - - - - Candelariella efflorescens R.C.Harris & W.R.Buck - - - - Candelariella xanthostigma (Ach.) Lettau - Catillaria nigroclavata (Nyl.) Schuler - - 3 V Chaenotheca ferruginea (Turner & Borrer) Migula - Cladonia coniocraea (Flörke) Spreng. - Cladonia fimbriata (L.) Fr. - Coenogonium pineti (Schrad.) Lücking & Lumbsch - Evernia prunastri (L.) Ach. 3 3 Flavoparmelia caperata (L.) Hale 3 3 2 Flavoparmelia soredians (Nyl.) Hale - - - 22
Flavopunctelia flaventior (Stirt.) Hale - - - Graphis scripta (L.) Ach. - 3 V Halecania viridescens Coppins & P.James - - - Hyperphyscia adglutinata (Flörke) H.Mayrhofer & Poelt 1 1 2 Hypocenomyce scalaris (Ach. ex Lilj.) M.Choisy - Hypogymnia physodes (L.) Nyl. - Hypogymnia tubulosa (Schaer.) Hav. - Hypotrachyna afrorevoluta (Krog & Swinsc.) Krog & Swinsc. - - - Hypotrachyna revoluta (Flörke) Hale - - 2 1 Lecania cyrtella (Ach.) Th.Fr. - - 3 Lecania naegelii (Hepp) Diederich & van den Boom - 2 Lecanora carpinea (L.) Vain. - 3 Lecanora chlarotera Nyl. - Lecanora conizaeoides Nyl. ex Crombie - Lecanora expallens Ach. - Lecanora hagenii (Ach.) Ach. - Lecanora persimilis Th.Fr. - - 2 D Lecanora pulicaris (Pers.) Ach. - Lecanora saligna (Schrad.) Zahlbr. - Lecanora symmicta (Ach.) Ach. 3 3 3 Lecanora varia (Hoffm.) Ach. 2 2 2 3 Lecidella elaeochroma (Ach.) M.Choisy - 3 Lepraria finkii (Hue) R.C.Harris - - Lepraria incana (L.) Ach. - Lepraria rigidula (B. de Lesd.) Tønsberg - - Melanelixia glabratula (Lamy) Sandler & Arup - Melanelixia subaurifera (Nyl.) O.Blanco et al. 3 3 2 Melanohalea elegantula (Zahlbr.) O.Blanco et al. - Melanohalea exasperata (de Not.) O.Blanco et al. - - 1 2 Melanohalea exasperatula (Nyl.) O.Blanco et al. - Opegrapha rufescens Pers. 3 3 2 V Parmelia saxatilis (L.) Ach. 3 3 D Parmelia serrana A.Crespo, M.C.Molina & D.Hawksw. - - - Parmelia sulcata Taylor - Parmelina quercina (Willd.) Hale - - 1 1 Parmelina tiliacea (Hoffm.) Hale 3 3 3 Parmeliopsis ambigua (Wulfen) Nyl. - Parmotrema perlatum (Huds.) M.Choisy 1 1 2 V Pertusaria albescens (Huds.) M-Choisy & Werner - 3 Phaeophyscia nigricans (Flörke) Moberg - Phaeophyscia orbicularis (Necker) Moberg - Phlyctis argena (Spreng.) Flot. - Physcia adscendens (Fr.) H.Olivier - Physcia caesia (Hoffm.) Fürnr. - Physcia stellaris (L.) Nyl. 3 3 2 Physcia tenella (Scop.) DC. - Physciella chloantha (Ach.) Essl. - - 1 V Physconia enteroxantha (Nyl.) Poelt 3 3 3 V Physconia grisea (Lam.) Poelt 3 3 Physconia perisidiosa (Erichsen) Moberg 3 3 3 V Piccolia ochrophora (Nyl.) Hafellner - - D 23
Placynthiella icmalea (Ach.) Coppins & P.James - Platismatia glauca (L.) W.L.Culb. & C.F.Culb. - Pleurosticta acetabulum (Neck.) Elix & Lumbsch 3 3 3 V Polycauliona candelaria (L.) Frödén, Arup & Søchting - Polycauliona polycarpa (Hoffm.) Frödén, Arup & Søchting 3 Protoparmeliopsis muralis (Schreb.) M.Choisy - Pseudevernia furfuracea (L.) Zopf - Pseudosagedia aenea (Wallr.) Hafellner & Kalb - Punctelia borreri (Sm.) Krog - - 0 Punctelia jeckeri (Roum.) Kalb - - - Punctelia subrudecta (Nyl.) Krog 3 3 3 Ramalina farinacea (L.) Ach. 3 3 3 Ramalina fraxinea (L.) Ach. 2 2 2 2 Ramalina pollinaria (Westr.) Ach. - 2 3 Trapeliopsis flexuosa (Fr.) Coppins & P.James - Usnea dasypoga (Ach.) Nyl. 2 2 2 3 Usnea hirta (L.) Weber ex F.H.Wigg. 2 2 3 Violella fucata (Stirt.) T.Sprib. - Xanthoria parietina (L.) Th.Fr. 3 3 Lichenicole Pilze Athelia arachnoidea (Berk.) Jülich - - - Syzygospora physciacearum Diederich - - - Xanthoriicola physciae (Kalchbr.) D.Hawksw. - - - Abb. 11: Die schwarze Verfärbung auf dem Thallus und den Apothecien von Xanthoria parietina beruht auf dem lichenicolen Pilz Xanthoriicola physciae. 24
Abb. 12: Die aktuell bekannte Verbreitung von Arten der bundesweiten Rote-Liste der Gefährdungskategorie 1 (Hypotrachyna revoluta, Parmelina quercina) und Gefährdungskategorie 2 (Melanohalea exasperata, Ramalina fraxinea ) im Warndt. 25
Abb. 13: Die aktuell bekannte Verbreitung der Arten, die im Saarland 1988 in der Roten- Liste in Kategorie 1 (Hyperphyscia adglutinata) und Kategorie 2 (Candelaria concolor, Lecanora varia, Parmotrema perlatum, Ramalina fraxinea, Usnea dasypoga, U. hirta) geführt wurden. 26
5.3 Ökologische Zeigerwerte Die ökologischen Zeigerwerte (WIRTH 2010) haben sich als nützliches Hilfsmittel herausgestellt, um Wuchsorte zu charakterisieren, verschiedene Gebiete zu vergleichen oder Zeitreihen zu evaluieren (JOHN 2006, KARABULUT et al. 2004). Die Zeigerwerte der von WIRTH (2010) bewerteten Flechten folgen einer 9-stufigen Skala mit L = Lichtfaktor (von 1 Schatten bis 9 Volllicht), T = Temperaturzahl (von 1 Kältezeiger bis 9 Wärmezeiger), K = Kontinentalitätszahl (von 1 euatlantisch bis 9 kontinental), F = Feuchtezahl (von 1 trockenen bis 9 sehr humiden Standorten), R = Reaktionszahl (von 1 ph unter 3,4 bis 9 ph über 7) und N = Eutrophierungszahl (von 1 ohne bis 9 sehr starke Eutrophierung). Die ökologischen Daten von NIMIS &MARTELLOS (2008) basieren auf einer 5-stufigen Skala. Tab. 3: Zeigerwerte der im Untersuchungsgebiet beobachteten Flechten. Die jeweils niedrigste und höchste besetzte Klasse je Faktor ist markiert (gelb = niedrigste Klasse, grün = höchste Klasse). Flechtenart L T K F R N Anm. Amandinea punctata 7 x 6 3 5 7 Anisomeridium polypori 4 5 3 4 7 3 Buellia griseovirens 4 5 5 4 5 4 Candelaria concolor 7 5 6 3 6 7 Candelaria pacifica 7 5 6 3 6 7 Candelariella efflorescens 6 6 3 5 5 7 1* Candelariella xanthostigma 7 5 5 3 5 5 Catillaria nigroclavata 7 5 4 3 7 7 Chaenotheca ferruginea 5 x 6 3 2 4 Cladonia coniocraea 5 x 6 x 4 3 Cladonia fimbriata 7 5 6 x 4 3 Coenogonium pineti 3 5 3 4 4 4 Evernia prunastri 7 5 6 4 3 4 Flavoparmelia caperata 6 7 3 4 5 4 Flavoparmelia soredians 7 9 1 2 6 5 Flavopunctelia flaventior 7 8 7 2 4 6 Graphis scripta 3 5 4 4 5 3 Halecania viridescens 2* Hyperphyscia adglutinata 7 9 3 2 7 7 Hypocenomyce scalaris 6 5 6 3 2 2 Hypogymnia physodes 7 x 6 3 3 3 Hypogymnia tubulosa 7 5 5 3 5 4 Hypotrachyna afrorevoluta 6 7 2 5 4 4 Hypotrachyna revoluta 6 7 2 6 5 4 Lecania cyrtella 7 5 6 3 7 6 Lecania naegelii 6 5 6 3 7 7 Lecanora carpinea 6 5 6 3 5 4 Lecanora chlarotera 6 5 6 3 6 5 Lecanora conizaeoides 7 5 5 3 2 5 Lecanora expallens 5 6 3 3 4 5 Lecanora hagenii 6 x 6 3 8 7 Lecanora persimilis 7 6 4 3 7 5 Lecanora pulicaris 7 4 6 3 3 4 27
Lecanora saligna 7 x 6 3 4 5 Lecanora symmicta 7 4 6 5 5 4 Lecanora varia 7 4 6 5 3 3 Lecidella elaeochroma 6 5 6 3 6 5 Lepraria finkii 4 5 5 4 6 3 Lepraria incana 4 5 6 3 3 5 Lepraria rigidula 4 5 4 5 4 2 Melanelixia glabratula 5 5 6 4 3 4 Melanelixia subaurifera 6 5 5 5 6 5 Melanohalea elegantula 7 7 3 5 4 5 Melanohalea exasperata 8 3 4 6 6 3 Melanohalea exasperatula 7 5 6 3 5 6 Opegrapha rufescens 3 6 3 4 6 5 Parmelia saxatilis 6 x 6 5 3 3 Parmelia serrana 6 x 6 5 3 3 3* Parmelia sulcata 7 x 6 3 5 7 Parmelina quercina 8 8 3 4 4 4 4* Parmelina tiliacea 7 6 5 3 5 6 Parmeliopsis ambigua 6 5 6 5 2 2 Parmotrema perlatum 6 7 2 6 5 4 Pertusaria albescens 6 x 6 3 6 6 Phaeophyscia nigricans 8 x 6 x 8 9 Phaeophyscia orbicularis 7 x 6 x 7 9 Phlyctis argena 5 5 4 3 4 5 Physcia adscendens 7 x 6 3 7 8 Physcia caesia 8 x 6 x 8 9 Physcia stellaris 7 4 6 3 6 6 Physcia tenella 7 x 6 3 6 7 Physciella chloantha 7 9 3 2 7 8 Physconia enteroxantha 7 4 6 5 6 6 Physconia grisea 7 7 6 2 6 8 Physconia perisidiosa 7 4 6 5 6 4 Piccolia ochrophora 8 7 3 5 5 4 5* Placynthiella icmalea 7 x 6 3 2 5 Platismatia glauca 7 4 6 5 2 2 Pleurosticta acetabulum 7 6 5 3 7 5 Polycauliona candelaria 7 x x 3 6 8 Polycauliona polycarpa 7 x 5 3 7 8 Protoparmeliopsis muralis 9 x 6 x 8 9 Pseudevernia furfuracea 8 4 6 5 3 2 Pseudosagedia aenea 3 6 4 4 5 4 Punctelia borreri 7 8 2 5 5 6 Punctelia jeckeri 7 7 3 3 5 6 Punctelia subrudecta 7 7 3 3 5 5 Ramalina farinacea 6 5 6 4 5 4 Ramalina fraxinea 7 5 4 5 6 4 Ramalina pollinaria 7 x 5 5 4 5 Trapeliopsis flexuosa 7 x 6 3 2 5 Usnea dasypoga 7 4 6 6 3 2 28
Usnea hirta 7 4 6 5 3 4 Violella fucata 5 4 3 4 3 3 Xanthoria parietina 7 x x 3 7 8 Anmerkungen 1* hier wurden die Werte für Candelariella reflexa verwendet; im Sinne von: Syn. = Candelariella reflexa auct. 2* keine Werte verfügbar 3* hier wurden die Werte von Parmelia saxatilis übernommen 4* Daten aus der 5-stufigen Skala von NIMIS &MARTELLOS (2008) in eine 9-stufige umgerechnet 5* Daten aus der 5-stufigen Skala von NIMIS &MARTELLOS (2008) in eine 9-stufige umgerechnet 45 40 35 30 L T K 25 20 15 10 5 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Abb. 14: Anzahl der im Warndt gefundenen Flechtenarten pro Zeigerwertklasse für Licht (L), Temperatur (T) und Kontinentalität (K). 29
45 40 35 30 F R N 25 20 15 10 5 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Abb. 15: Anzahl der im Warndt gefundenen Flechtenarten pro Zeigerwertklasse für Feuchte (F), Reaktionszahl (R) und Eutrophierung (N). Insgesamt dokumentieren die Flechten im Warndt einen recht ausgeglichenen ökologischen Gesamtzustand, was die mit den Zeigerwerten erfassten Grundlagen betrifft. Die Lichtzahlen (L) zeigen eine leichte Tendenz zu Arten die dem Sonnenlicht ausgesetzt sind. Reine Schattenpflanzen fehlen. Das ist nicht verwunderlich, da die eingesetzte Methode sowohl nach EN als auch nach VDI die Untersuchung freistehender Bäume vorschreibt. Bemerkenswert ist der relativ hohe Anteil an ozeanischen Arten in den Klassen 1 bis 4 der Kontinentalität (K). Die hohe Zahl in der Klasse 6 entspricht den überregionalen Erfahrungen. Die Temperaturzahlen (T) verweisen auf ein ausgeglichenes Klima, mit einer ganz schwachen Tendenz zu wärmeliebenden Arten. Dies ich wohl der aktuellen Klimaveränderung geschuldet. Nach der Verteilung der Artenzahlen in den Zeigerwertklassen für Azidität (R) und Eutrophierung (N) muss man fast von einem Idealzustand sprechen. Weder zur Seite der säureresistenten Flechtenarten noch zur Seite der starke Eutrophierung ertragender Arten gibt es eine Verschiebung. Die hohe Zahl in der Klasse 3 der Feuchtezahlen (F) deckt sich mit den Werten für die Lichtzahlen. Die besonnten Standorte sind naturgemäß auch etwas trockener als beschattete. 30
Geschützte Flechten Nach der BUNDESARTENSCHUTZVERORDNUNG (2005/2012) sind auch einige Flechten besonders geschützt. Es handelt sich beim allerdings zum größten Teil um Arten, die zu den häufigsten und verbreitetsten Flechten unserer Heimat überhaupt gehören. Im Warndt sind immerhin 22 Arten von der BArtSchV betroffen. In Tab. 2 ist die Anzahl der Bäume angegeben, an denen diese Arten gefunden wurden und die Frequenzsumme an allen Normbäumen. Tab. 4: Vorkommen und Häufigkeit der Flechten der BArtSchV mit Angabe der Häufigkeiten und Frequenzen. Flechtenart Anzahl der Bäume Frequenzsumme Flavoparmelia caperata 77 121 Flavoparmelia soredians 14 15 Flavopunctelia flaventior 1 1 Hypotrachyna afrorevoluta 8 8 Hypotrachyna revoluta 3 3 Melanelixia glabratula 35 90 Melanelixia subaurifera 75 259 Melanohalea elegantula 8 14 Melanohalea exasperata 3 3 Melanohalea exasperatula 30 82 Parmelia saxatilis 7 7 Parmelia serrana 23 66 Parmelia sulcata 118 1068 Parmelina quercina 1 1 Parmelina tiliacea 8 10 Parmotrema perlatum 9 9 Pleurosticta acetabulum 9 9 Punctelia borreri 3 3 Punctelia jeckeri 49 106 Punctelia subrudecta 55 71 Ramalina farinacea 51 65 Ramalina fraxinea 2 2 Ramalina pollinaria 3 3 Usnea spec. 12 12 Abb. 16: Flavoparmelia caperata ist der häufigste Wärmezeiger im Warndt. 31
Abb. 17: Parmelia sulcata ist die mit Abstand häufigste Flechte im Untersuchungsgebiet. Abb. 18: Die Essigflechte Pleurosticta acetabulum wird häufig mit Apothecien angetroffen, ein Zeichen für gute Umweltbedingungen. 32
6. Karierung nach VDI und EN Die erste deutsche VDI-Richtlinie 3799 Blatt 1 (1995) wurde fast unverändert in Italien übernommen (ANPA 2001). Darauf aufbauend wurde die Methode in einem europaweiten Projekt vorgestellt (ASTA et al. 2002). Bald zeigte sich, dass eine Differenzierung zwischen acidophytischen und nitrophytischen Arten notwendig ist. Dem wurde in der VDI-Richtlinie 3957 Blatt 13 (2005) abgeholfen. Diese und die italienische Norm bilden schließlich die Grundlage für die europäische Norm EN 16413 (2014). 6.1 Anwendung der EN 16413 Die Europäische Norm EN 16413 schreibt vor, dass pro Baum in einer Höhe ab 100 cm über der Basis in allen vier Himmelsrichtungen die Frequenzen aller Flechten in einem Rastergitter von jeweils fünf übereinanderliegenden Feldern von 10 cm x 10 cm erfasst werden (Abb. 8). Abb. 19: Schema zum Aufnahmeverfahren nach EN 16413. Einer oder bis zu fünf Bäume bilden eine Probenahmefläche (P). Der Flechtendiversitätswert (FDW) der Probenahmefläche wird wie folgt berechnet: - Zunächst werden die Frequenzsummen in allen vier Himmelsrichtungen ermittelt. - Diese werden zu der Frequenzsumme an jedem einzelnen Baum addiert. - Aus dem Mittelwert der Frequenzsummen aller Bäume einer Probenahmefläche ergibt sich der FDW der Probenahmefläche. 33
Abb. 20: Der gleiche Baum in Freyming, Cité de la Chapelle. Oben links: Ostexponierte Seite Oben rechts: Westexponierte Seite Unten links: Nordexponierte Seite Der oft sehr unterschiedliche Bewuchs verdeutlicht die Bedeutung, alle vier Himmelsrichtungen zu erfassen um den gesamten Baum zu bewerten. 34
Im Untersuchungsgebiet wurden 31 Probenahmeflächen festgelegt. Dabei wurden alle Möglichkeiten der Auswahl geeigneter Flächen erschöpft. Auf Grund des außergewöhnlich hohen Waldanteils am Untersuchungsgebiet und fehlender Bäume in landwirtschaftlich und industriell genutzter Flächen war eine größere Anzahl von Probenahmeflächen nicht möglich. Tabelle 4 gibt eine Übersicht der Probenahmeflächen und ihrer FDW-Werte. Abb. 21: Die Lage und die Nummern der Probeflächen zum Aufnahmeverfahren nach EN 16413. 35
Tab. 5: Die Probenahmeflächen (P) und ihre Flechtendiversitätswerte (FDW), B = Anzahl der Bäume pro Probenahmefläche, Baumartengruppe I = neutrophytisch, II = sauer. P Kurzbezeichnung FDW B Gruppe 1 südlich Überherrn 72 5 I 2 Schmiedhof, ehemaliger Zoll 82 1 I 3 Creutzwald, Cité Bellevue, Nord 47 1 II 4 Creutzwald, Cité Bellevue, Zentrum 86 1 I 5 Creutzwald, Industriegebiet Süd 69 2 I 6 Diesen, Kuhweg 90,6 5 I 7 Carling, Nord 62,2 4 I 8 Carling, Nord 40 2 II 9 l Hôpital, Cité E. Huchet 75 3 I 10 St. Avold, Zentrum 93,6 5 I 11 Warndtweiher 70 2 II 12 Lauterbach, Friedhof 59,5 4 I 13 Lauterbach, Friedhof 40 2 II 14 Lauterbach, Mitte 57,5 2 I 15 l Hôpital, Cité la Colline 74 1 I 16 Ludweiler, Friedhof 72 4 I 17 Ludweiler, Friedhof 68,5 2 II 18 Ludweiler, Schweizerberg 65,7 4 I 19 Ludweiler, West 71,5 2 I 20 Dorf im Warndt, Zentrum 74,4 5 I 21 Dorf im Warndt, Ost 80,5 4 I 22 Karlsbrunn, Friedhof 54,5 4 I 23 Karlsbrunn, Zentrum 65,3 3 I 24 Karlsbrunn, West 60,5 2 I 25 Merlebach, Friedhof 84,2 5 I 26 Freyming, Cité de la Chapelle 93,6 5 I 27 Großrosseln, Südwest 69 3 I 28 Emmersweiler, Zentrum 93,3 3 I 29 St. Nikolaus, Ost 80 2 I 30 St. Nikolaus, Friedhof 77,7 3 I 31 Nassweiler, Zentrum 90 3 I Da die ökologischen Voraussetzung für ein reiches Flechtenwachstum innerhalb Europas stark variieren, lässt die Europäische Norm EN 16413 die Interpretation der LDW offen. Die deutsche Fassung schlägt vor, zur Auswertung und Interpretation die Richtlinie VDI 3957 Blatt 13 anzuwenden. 36
Abb. 22: Kartographische Darstellung der Luftgüte entsprechend der Flechten-Diversitäts- Werte (FDW) für die Baumarten-Gruppe I. Die hier vorgeschlagenen Klassenbreiten für die FDW unterliegen keiner Norm. Sie wurden in gleichmäßig großen Schritten so gewählt, dass die berechneten Werte abgedeckt sind. Da die Eutrophierungszeiger nicht getrennt in die Berechnung einbezogen werden, stellt sich die Gesamtsituation etwas positiver dar, als dies durch die LGI-Klassen geschieht. 37
Abb. 23: Kartographische Darstellung der Luftgüte entsprechend der Flechten-Diversitäts- Werte (FDW) für die Baumarten-Gruppe II. 38
6.2 Anwendung von VDI 3957 Blatt 13 Die Anwendung dieser Richtlinie liefert Daten, die nach einer zweidimensionalen Matrix ausgewertet werden können. Die Beurteilung der Luftqualität erfolgt in fünf Stufen von rot (sehr schlecht) über orange, gelb, grün bis blau (sehr gut). Die jeweilige Einstufung ergibt sich aus den Diversitätswerten von einerseits (acidophytischen) Referenzarten (Ordinate) und (nitrophytischen) Eutrophierungszeigern (Abszisse). Tab. 6: Liste der im Untersuchungsgebiet beobachteten Eutrophierungszeiger nach VDI 3957 Blatt 13. Lecanora hagenii (Ach.) Ach. Phaeophyscia nigricans (Flörke) Moberg Phaeophyscia orbicularis (Necker) Moberg Physcia adscendens (Fr.) H.Olivier Physcia caesia (Hoffm.) Fürnr. Physcia tenella (Scop.) DC. Physconia grisea (Lam.) Poelt Polycauliona candelaria (L.) Frödén, Arup & Søchting Polycauliona polycarpa (Hoffm.) Frödén, Arup & Søchting Xanthoria parietina (L.) Th.Fr. Abb. 24: Bewertungsmatrix nach VDI 3957 Blatt 13. 39
Tab. 7: Die Probenahmeflächen (P) und ihre Diversitätswerte der Referenzarten (R) und der Eutrophierungszeiger (E) sowie daraus resultierender Luftgüteindex (LGI), B = Anzahl der Bäume pro Probenahmefläche, Baumartengruppe I = neutrophytisch, II = sauer. P Kurzbezeichnung R E LGI B Gruppe 1 südlich Überherrn 32,4 37,6 3.E4 5 I 2 Schmiedhof, ehemaliger Zoll 31 51 3.E5 1 I 3 Creutzwald, Cité Bellevue, Nord 47 0 4.E1 1 II 4 Creutzwald, Cité Bellevue, Zentrum 54 32 4.E4 1 I 5 Creutzwald, Industriegebiet Süd 53,8 9,5 5.E1 2 I 6 Diesen, Kuhweg 57,2 33,4 4.E4 5 I 7 Carling, Nord 37,7 34,5 3.E4 4 I 8 Carling, Nord 52,5 5 5.E1 2 II 9 l Hôpital, Cité E. Huchet 47 28 4.E3 3 I 10 St. Avold, Zentrum 43,8 48,1 3.E5 5 I 11 Warndtweiher 70 0 5.E1 2 II 12 Lauterbach, Friedhof 45 14,5 5.E2 4 I 13 Lauterbach, Friedhof 33 7 4.E1 2 II 14 Lauterbach, Mitte 31 26,1 4.E3 2 I 15 l Hôpital, Cité la Colline 0 74 1.E5 1 I 16 Ludweiler, Friedhof 71,2 0,7 5.E1 4 I 17 Ludweiler, Friedhof 68,5 0 5.E1 2 II 18 Ludweiler, Schweizerberg 55,2 15 5.E2 4 I 19 Ludweiler, West 60,3 8 5.E1 2 I 20 Dorf im Warndt, Zentrum 50,4 38,2 4.E4 5 I 21 Dorf im Warndt, Ost 52,8 27 4.E3 4 I 22 Karlsbrunn, Friedhof 52,2 0,8 5.E1 4 I 23 Karlsbrunn, Zentrum 35,3 26,6 4.E3 3 I 24 Karlsbrunn, West 53,6 3 5.E1 2 I 25 Merlebach, Friedhof 44,1 38,8 3.E4 5 I 26 Freyming, Cité de la Chapelle 54,5 35,2 4.E4 5 I 27 Großrosseln, Südwest 48 31 3.E4 3 I 28 Emmersweiler, Zentrum 51,2 41,3 3.E5 3 I 29 St. Nikolaus, Ost 62 18 5.E2 2 I 30 St. Nikolaus, Friedhof 63,6 14 5.E2 3 I 31 Nassweiler, Zentrum 41,3 47,2 3.E5 3 I 40
Abb. 25: Kartographische Darstellung der Luftgüte entsprechend der LGI-Klassen für die Baumarten-Gruppe I. Farben siehe Abb. 22. 41
Abb. 26: Kartographische Darstellung der Luftgüte entsprechend der LGI-Klassen für die Baumarten-Gruppe II. Farben siehe Abb. 22. 42
6.3 Anwendung von VDI 3957 Blatt 20 Klimawandel und Wärmezeiger Monitoring des Klimawandels mit Flechten spielt eine immer bedeutendere Rolle (APTROOT 2005, STAPPER 2012, STAPPER et al. 2011, WINDISCH et al. 2011). Derzeit erarbeitet der VDI eine Kartierungsrichtlinie zur Ermittlung der Wirkung lokaler Klimaveränderungen mit Flechten als Monitororganismen (VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE 2015). Die im Untersuchungsgebiet vorkommenden Flechtenarten, die in dieser Richtlinie als "Klimawandelzeiger" eingestuft sind, werden in Tabelle 8 aufgelistet. Tab. 8: Liste der im Untersuchungsgebiet beobachteten Klimawandelzeiger nach VDI 3957 Blatt 20 (2015) und die Vorkommen im Warndt. Flechtenart Anzahl der Bäume Frequenzsumme Flavoparmelia caperata 77 121 Flavoparmelia soredians 14 115 Halecania viridescens 1 1 Hypotrachyna afrorevoluta 8 8 Hypotrachyna revoluta 3 3 Melanohalea elegantula 8 14 Parmelina quercina 1 1 Parmotrema perlatum 9 9 Punctelia borreri 3 3 Punctelia jeckeri 49 106 Punctelia subrudecta 55 71 Berechnung des Klimawandelzeiger-Index (KWI) Der Klimawandelzeiger-Index (KWI) ist die mittlere Anzahl der Klimawandelzeiger zu einem bestimmten Zeitpunkt im Untersuchungsgebiet oder Teilen davon. Der KWI einer Probenahmefläche wird durch arithmetische Mittelwertbildung der Anzahl der Klimawandelzeiger auf jedem einzelnen Standardbaum nach folgender Gleichung berechnet: KWI j = (KWZ B1 + KWZ B2 + KWZ B3 + KWZ B4 + + KWZ Bn )/ n Dabei ist KWZ Anzahl der Klimawandelzeiger an jedem Baum (B1, B2, usw.) der Probenahmefläche j n Anzahl der untersuchten Bäume in der Probenahmefläche j Zum Beispiel bedeutet ein KWI von 3, dass in der Probenahmefläche im Mittel an jedem Baum drei Klimawandelzeigerarten vorhanden sind. 43
Tab. 9: Klimawandelzeiger-Index (KWI) der Probenahmeflächen (P). Baumartengruppe I = neutrophytisch, II = sauer. Unter B wird die Anzahl untersuchter Bäume pro Probenahmefläche angegeben. P Kurzbezeichnung KWI B Gruppe 1 südlich Überherrn 2,2 5 I 2 Schmiedhof, ehemaliger Zoll 3,0 1 I 3 Creutzwald, Cité Bellevue, Nord 2,0 1 II 4 Creutzwald, Cité Bellevue, Zentrum 2,0 1 I 5 Creutzwald, Industriegebiet Süd 1,0 2 I 6 Diesen, Kuhweg 3,0 5 I 7 Carling, Nord 1,25 4 I 8 Carling, Nord 2,0 2 II 9 l Hôpital, Cité E. Huchet 1,0 3 I 10 St. Avold, Zentrum 2,0 5 I 11 Warndtweiher 0 2 II 12 Lauterbach, Friedhof 2,0 4 I 13 Lauterbach, Friedhof 0 2 II 14 Lauterbach, Mitte 1,0 2 I 15 l Hôpital, Cité la Colline 0 1 I 16 Ludweiler, Friedhof 1,0 4 I 17 Ludweiler, Friedhof 1,0 2 II 18 Ludweiler, Schweizerberg 1,75 4 I 19 Ludweiler, West 1,0 2 I 20 Dorf im Warndt, Zentrum 1,0 5 I 21 Dorf im Warndt, Ost 0,75 4 I 22 Karlsbrunn, Friedhof 0,5 4 I 23 Karlsbrunn, Zentrum 1,5 3 I 24 Karlsbrunn, West 2,5 2 I 25 Merlebach, Friedhof 3,0 5 I 26 Freyming, Cité de la Chapelle 3,6 5 I 27 Großrosseln, Südwest 1,67 3 I 28 Emmersweiler, Zentrum 2,33 3 I 29 St. Nikolaus, Ost 2,0 2 I 30 St. Nikolaus, Friedhof 2,0 3 I 31 Nassweiler, Zentrum 3,33 3 I Insgesamt umfassen die Werte des Klimawandelzeiger-Indexes (KWI) im Warndt eine große Spannweite von 0 bis 3,6. Im benachbarten Raum Saarlouis / Dillingen wurde 2007 ein Wert von 2,03 ermittelt (STAPPER et al.2013). In Nordrhein-Westfalen lagen die Werte schon 2001 zwischen 4,5 und 5,4 (STAPPER 2012). In Baden-Württemberg hat sich die durchschnittliche Zahl der Klimawandelzeiger von 31 Waldflächen von 0,71 im Jahr 1986 kontinuierlich auf 3,77 im Jahr 2011 gesteigert (STAPPER & APTROOT 2012). Aus Bayern liegen Werte zwischen 0 und 0,3 im Jahr 1996 bzw. 0,3 bis 1,5 im Jahr 2011 vor (WINDISCH et al. 2011). Die KWI-Werte im Warndt weisen darauf hin, dass die Veränderungen der Flechtenbiota nicht ursächlich allein auf die Klimaveränderung zurückzuführen sind. Das wird auch unterstrichen durch relativ häufige Beobachtungen von montanen Arten wie Hypogymnia physodes oder Lecanora conizaeoides, die als Folge der Erwärmung zurückgehen. 44
Abb. 27: Kartographische Darstellung des Klimawandelzeiger-Indexes (KWI) für die Baumarten-Gruppe I. Die Abbildungen 24 und 25 zeigen dass sich die Wärmezeiger unter den Flechten um das eigentliche Waldgebiet herum gruppieren. 45
Abb. 28: Kartographische Darstellung des Klimawandelzeiger-Indexes (KWI) für die Baumarten-Gruppe II. 46
7. Vergleich mit der Kartierung 1980 Die Kartierung 1980 war auf den saarländischen Teil des Warndt begrenzt. Neben einigen Mauer- und Gesteinsstandorten wurden an rund 80 Standorten epiphytische Flechten erfasst. Im nachfolgenden Vergleich werden nur diese als Standorte berücksichtigt. Es zeigte sich, dass ein direkter Vergleich of schwierig war, da sich die Bestandssituation oft grundlegend geändert hat. Durch die Entnahme von Bäumen entlang der Wege hat sich vor allem das Mikroklima stark verändert. So konnten Deckungsgrade von Hypogymnia physodes mit 20, 50, 70 und sogar 90 % an der Stammfläche an keinem Standort wiedergefunden werden. Abb. 29: Störfaktor Holzernte. Grundsätzlich haben die acidophytischen (säureliebenden) Arten, die oft gleichzeitig keine Eutrophierung vertragen und zudem auf Grund der lokalen Klimaveränderungen zurückgehen, an Areal eingebüßt, bei gleichzeitiger Ausbreitung der Eutrophierungszeiger und der Klimawandelindikatoren. 1980 wurde nur eine einzige Art (Punctelia subrudecta) nachgewiesen, die heute als Klimawandelzeiger eingestuft wird, gegenüber 11 Arten 2015. Mehrfach wurden 1980 noch Bäume notiert, die vollkommen flechtenfrei waren, sehr viele auch mit nur einer Art (Lecanora conizaeoides) oder maximal zwei bis drei Arten. Dieser Zustand hat sich seither grundlegend geändert. Lediglich einige Buchen im dichten Bestand sind heute noch artenarm. Freistehende Bäume sind meist reich mit Flechten bewachsen. 47
Abb. 30: Reicher Flechtenbewuchs in der Baumkrone. Liegende Stämme sowie Äste und Zweige können zwar nicht für eine genormte Erfassung genutzt werden, dennoch gibt ihr Bewuchs an Flechten wertvolle Hinweise auf die Stabilität des Ökosystems. Anlässlich der Untersuchung im Warndt wurde erstmals darauf hingewiesen, dass es zumindest in Wäldern angeraten ist, die Flechten der Baumkronen zu bewerten (JOHN &SCHRÖCK 2001). Die Kartierung 1980 wies insbesondere die Regionen nahe den Industriezentren Völklingen, Forbach und Carling als besonders belastet aus. Solche Flechtenwüsten ganz ohne Flechten gibt es dort heute nicht mehr. Die Flechtenbiota haben sich merklich erholt, wie das zuvor schon in Völklingen dokumentiert weden konnte (JOHN 2006). 48
Lecanora conizaeoides war Jahrzehnte lang die einzige Flechte, die in stark SO 2 belasteten Gebieten noch überleben konnte. Begasungsexperimente konnten die enorme Resistenz dieser Krustenflechte belegen (WIRTH &TÜRK 1975). Unter extremen Immissionen von mehr als 170 g/m 3 ist dann auch diese Flechte abgestorben (HAWKSWORTH 1973). Eine so entstandene Flechtenwüste hat sich in den achtziger Jahren vom Raum Völklingen in den Warndt vorgeschoben (Abb. 31). Noch im Jahr 1980 war Lecanora conizaeoides an 89,9 % der untersuchten Standorte zu finden. Abb. 31: Fundpunkte von Lecanora conizaeoides 1980. 49
Mittlerweile zählt Lecanora conizaeoides zu den selteneren Arten. Der Bestand kaum einer anderen Art ist in den vergangenen Jahrzehnten so stark zurückgegangen. Während der Kartierung 2015 konnte diese früher fast allgegenwärtige Flechte nur noch an 24 % der untersuchten Standorte gefunden werden (Abb. 32). Abb. 32: Fundpunkte von Lecanora conizaeoides 2015. 50
In stark belasteten Gebieten, in denen keine Flechten mehr gedeihen konnten, hat man früher die Hornblattflechte (Hypogymnia physodes) in Holztafeln exponiert (VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE 1991). Die Absterberate des Flechtenthallus lieferte recht gut mit der SO 2 - Belastung der Luft korrelierten Zahlen. Bei Immissionsbelastungen von mehr als xx SO 2 ist die Flechte abgestorben. Deutlich sind 1980 die Lücken im Vorkommen in der Nähe von Völklingen, Forbach und Carling zu erkennen (Abb. 33). Insgesamt wurde die Flechte 1980 an 64,1 % aller untersuchter Standorte gefunden. Abb. 33: Fundpunkte von Hypogymnia physodes 1980. 51
Diese gegenüber Schwefeldioxid mittelmäßig empfindliche Art kommt heute in bester Entfaltung im Gebiet vor, obgleich sie zu den Arten gehört, die aufgrund der Erwärmung seltener werden. An 70 % aller untersuchter Standorte konnte Hypogymnia physodes 2015 nachgewiesen werden. Damit ist sie relativ häufiger als vor 35 Jahren. Abb. 34: Fundpunkte von Hypogymnia physodes 2015. 52