Zusammenfassung
Vielfach können wesentliche Strukturen und Prozesse in der Atmosphäre sowie in aquatischen und in terrestrischen Ökosystemen erst verstanden werden, wenn Transferwege der Energie- und Stoffhaushalte für diese Systeme bekannt sind. Der Grenzbereich zwischen Atmosphäre und Erde ist daher ein wichtiger Bereich, um Wirkungsge- füge innerhalb der Atmosphäre und an der Erdoberfläche zu verstehen. Atmosphäre und Ökosysteme sind offene Systeme, die mit ihrer Umgebung Stoffe, Energie und Informationen austauschen. Ändert sich die Umgebung von offenen Systemen, so werden sich auch die Systeme selbst ändern. Um beurteilen zu können, wie sich komplexe Systeme entwickeln, ist es oft sinnvoll, die Einwirkungen von außen auf ein System zusammenzufassen und außerdem die gemeinsamen Auswirkungen vielfältiger interner Prozesse auf die Umgebung eines Systems zu erheben. Wenn ein Ökosystem langfristig Nährstoffe an seine Umgebung durch Ernte, Austrag im Sickerwasser, Wind- und Wassererosion oder Verflüchtigung verliert, so ist fraglich, ob sich die Organismen im Ökosystem langfristig ohne Nährstoffzufuhr von außen, z.B. aus der Atmosphäre, ernähren können. In der Landwirtschaft ist diese Einschätzung seit Liebig allgemein bekannt. In der Forstwirtschaft wird dieses Prinzip der Nachhaltigkeit schon seit fast 300 Jahren vertreten (Gravenhorst et al. 1997), ohne daß dieses Prinzip gleich mit Stoffbilanzen im Wald in Verbindung gebracht worden wäre. Heute wird die ökologische Nachhaltigkeit des Waldwachstums durch sauerwirkende, stickstoffhaltige und toxische Stoffeinträge aus der Atmosphäre gefährdet. In der Evolutionsgeschichte hat sich ein dynamisches Gleichgewicht zwischen dem Angebot für lebenswichtige Stoffe und der Nachfrage nach ihnen von Organismen eingestellt. Aus der Atmosphäre werden unter naturnahen Bedingungen lebensnotwendige Stoffe, die bei der Verwitterung der Minerale nicht genügend freigesetzt werden, den Pflanzen zugeführt, so daß sich ein Gleichgewicht zwischen Eintrag und Austrag einstellen kann. Durch anthropogene Aktivitäten (z.B. intensive Nutzung fossiler Energieträger und Landnutzungsänderungen) wird dieser Gleichgewichtszustand in der Gegenwart verändert, so daß gewachsene Lebensgemeinschaften in ihrer Existenz bedroht werden können. Luftgetragene anthropogene Spurenstoffe mit spezifischen Eigenschaften in der bodennahen Grenzschicht greifen Assimilationsorgane von Pflanzen an, waschen Nährstoffe aus den Sproßorganen und dem Wurzelbereich von Pflanzen aus, setzen toxische Komponenten im Boden frei und verschlechtern das Lebensmilieu von Pflanzen, Zersetzern und Mikroorganismen im Boden und in Gewässern (Ulrich 1983, 1994; Guderian et al. 1989). Gleichzeitig werden jedoch auch Schwermetalle, chlorierte Kohlenwasserstoffe und Nährstoffe wie Phosphor und Stickstoff in terrestrische und aquatische Ökosysteme aus der Atmosphäre eingetragen (UBA 1998). Das chemische Milieu in Böden und in nachgeschalteten Fließgewässern wird daher durch Stoffeinträge aus der Atmosphäre so geändert, daß Existenzbedingungen und Konkurrenzstärken von Organismen gestört, jedoch auch verbessert werden können.
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Gravenhorst, G., Kreilein, H., Schnitzler, KG., Ibrom, A., Nützmann, E. (2000). Trockene und nasse Deposition von Spurenstoffen aus der Atmosphäre. In: Guderian, R. (eds) Handbuch der Umweltveränderungen und Ökotoxikologie. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-57096-4_2
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