Energie, Umwelt & Klimaschutz im Fokus!
Moosmonitoring 2020/21: Quecksilber-Gehalt in Moosen mehr als verdreifacht – Mikroplastik erstmals gemessen
Moose liefern erstmals auch Daten zu Mikroplastik in der Umwelt – und sie zeigen einen Rückschritt bei Schwermetallen: Beim europäischen Moosmonitoring 2020/21 hat sich der Quecksilber-Mittelwert in deutschen Moosen gegenüber der Erhebung 2015/16 mehr als verdreifacht. Das geht aus den Auswertungen des Umweltbundesamtes (UBA) hervor. Auch bei Arsen, Antimon, Kupfer, Zink und Chrom wurden gegenüber 2015/16 höhere Gehalte gemessen. Für Stickstoff ist gegenüber 2005 weiterhin keine Abnahme festzustellen.
Das Moosmonitoring ist ein europaweites Messprogramm, an dem sich Deutschland seit 1990 im Fünfjahresrhythmus beteiligt. Koordiniert wird es vom „Internationalen Kooperativprogramm zur Wirkung von Luftverunreinigungen auf die natürliche Vegetation und auf landwirtschaftliche Kulturpflanzen“ (ICP Vegetation) der Genfer Luftreinhaltekonvention. Moose eignen sich als Messgröße, weil sie Stoffe direkt aus dem Niederschlag und aus der trockenen Deposition beziehen und anreichern – Fachleute sprechen von Bioakkumulation. Laboranalysen der Proben zeigen damit, was aus der Luft in Ökosysteme eingetragen wird.
Laut UBA füllt das Programm eine Datenlücke: Für Substanzen wie Schwermetalle oder persistente organische Schadstoffe gibt es sonst kaum Informationen zur räumlichen Verteilung der Deposition. Für viele untersuchte Elemente liefere das Moosmonitoring die einzige flächendeckende Information über Ausmaß und räumliche Muster der atmosphärischen Belastung, heißt es auf den Datenportalen der Behörde.
Anstieg bei mehreren Metallen – bisheriger Rückgang kehrt sich um
Über den gesamten Zeitraum von 1990 bis 2016 zeigt die Messreihe für die meisten Metalle einen signifikanten und flächendeckenden Rückgang der Belastung. Dieser Verlauf deckt sich mit den abnehmenden Schadstoffemissionen, die für die Atmosphäre berichtet werden. Die Erhebung 2020/21 durchbricht diesen Trend: Bei vielen Schwermetallen wurden gegenüber 2015/16 höhere Werte gemessen, beim Quecksilber hat sich der Mittelwert nach Angaben des UBA mehr als verdreifacht.
Der Anstieg ist kein allein deutsches Phänomen. Nach Darstellung des UBA wurde er in vielen anderen Teilnehmerländern des Moosmonitorings ebenfalls beobachtet – und das, obwohl die berichteten Schwermetallemissionen dort rückläufig sind. Eine abschließende Erklärung liefert die Behörde bislang nicht; die Ursachen sind Gegenstand weiterer Untersuchungen.
Die räumlichen Muster blieben dagegen stabil: Die höchsten Metallgehalte in den Moosen finden sich weiterhin in urban-industriellen Zentren, insbesondere in Regionen mit Kohleverstromung. Das zeigen die Verteilungskarten des UBA zu Blei, Cadmium, Kupfer, Nickel, Arsen und Antimon.
Beim Stickstoff zeichnet sich keine Entspannung ab: Gegenüber 2005 ist laut UBA keine Abnahme der Gehalte in den Moosen festzustellen. Stickstoffeinträge aus der Luft gelten als Belastungsfaktor für empfindliche Ökosysteme wie Moore und Heiden, weil sie nährstoffarme Standorte verändern und dort angepasste Arten verdrängen können.
Zur Einordnung der Messgrößen: Die Gehalte in Moosen spiegeln die atmosphärische Deposition wider, nicht direkt die Emissionen. Wetterverlauf, Probenahmebedingungen und die jeweilige Moosart beeinflussen die Messwerte; das Programm gleicht solche Effekte über standardisierte Probennahme- und Analysevorschriften aus. Das UBA dokumentiert die Methodik zusammen mit den Ergebnissen in seinen Forschungsberichten.
Erstmals Mikroplastik untersucht – Messnetz dafür verkleinert
Neu im Programm sind zwei Stoffgruppen: Persistente organische Schadstoffe wurden bereits zum zweiten Mal nach 2015/16 bestimmt, Mikroplastik wurde 2020/21 erstmals überhaupt in Moosen gemessen. Weil die Analyse der neuen Substanzen aufwendig ist, wurde das Messnetz dafür als Pilotprojekt von zuletzt 400 Standorten auf 25 reduziert, wie das UBA mitteilt. Die klassischen Messgrößen Schwermetalle und Stickstoff wurden weiter flächendeckender erhoben.
Die Methode des Moosmonitorings stammt aus den späten 1960er Jahren. Sie beruht darauf, dass Moose ihre Nährstoffe und Spurenelemente nicht über Wurzeln aus dem Boden beziehen, sondern weitgehend aus Niederschlag und Staubablagerungen. Die Probenahme erfolgt an Waldstandorten abseits direkter Emissionsquellen. Die Auswertung übernimmt das UBA mit wechselnden beauftragten Institutionen; frühere Kampagnen betreute unter anderem die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe, die ältere Datensätze inzwischen auch über das Portal GovData bereitstellt.
Die bisherigen Erhebungen zeigen, wie eng das Monitoring mit der internationalen Luftreinhaltepolitik verknüpft ist: Deutschland beteiligte sich nach den Kampagnen von 1990, 1995, 2000 und 2005 zuletzt 2015/16 und 2020/21. Mit jeder Runde wurde das Stoffspektrum erweitert – zunächst um Stickstoff, dann um persistente organische Schadstoffe und nun um Mikroplastik.
Prüfstein für internationale Luftreinhaltung
Das Programm dient der Kontrolle, ob internationale Vereinbarungen zur Luftreinhaltung die Stoffeinträge in Ökosysteme tatsächlich verringern. Bei den meisten Substanzen stimmten die zeitlichen Entwicklungen in den Moosen bis 2016 gut mit den Emissionstrends überein, so das UBA. Der jüngste Anstieg bei mehreren Metallen stellt diese Übereinstimmung infrage und dürfte die Auswertung der nächsten Kampagnen prägen.
Das UBA hat die Ergebnisse des deutschen Moosmonitorings in Forschungsberichten dokumentiert und stellt Karten sowie statistische Auswertungen in einem eigenen Datenportal bereit. Ein Forschungsbericht aus der Reihe „Texte“ der Behörde hat zudem die räumlichen Muster der Gehalte an Blei, Cadmium und Quecksilber in Moosen statistisch mit modellierten Depositionsdaten verglichen; die Modellierung mit Stand 2020 weist demnach eine höhere räumliche Auflösung auf als frühere Ansätze. Die Autoren empfehlen, künftig auch Informationen über die betroffenen Ökosystemtypen in die Analyse einzubeziehen.
Ob der gemessene Anstieg der Metallgehalte ein einmaliger Ausschlag ist oder einen neuen Trend markiert, lässt sich aus einer einzelnen Kampagne nicht ablesen. Das UBA verweist darauf, dass die zeitlichen Entwicklungen der Gehalte in Moosen bislang gut mit den Emissionstrends übereinstimmten – die nächste europäische Erhebung wird zeigen, ob das weiter gilt. Bis dahin bleibt das Moosmonitoring die einzige flächendeckende Messgröße für die atmosphärische Belastung deutscher Ökosysteme mit Schwermetallen.
