Umweltmonitoring im Wald - Praxisnahe Einblicke in Stoffhaushalt, Klimawirkungen und Langzeitforschung
Veröffentlicht am: 31. März 2026
Im Rahmen des Moduls Klimawandel, Kohlenstoff und Stoffhaushalt in Wäldern bei Prof. Schäffer unternahmen die Studierenden des Masterstudiengangs Forstwirtschaft am 19. März 2026 eine Exkursion zur forstlichen Intensivmessfläche Altensteig, um die vielfältigen Methoden des forstlichen Umweltmonitorings kennenzulernen. Vorgestellt wurden die Messverfahren von Frau Andrea Hölscher von der Forstlichen Versuchs- und Forschungsanstalt in Freiburg, die für die Betreuung der Intensivmessflächen zuständig ist.
Der Klimawandel und andere menschliche Einflüsse verändern den Stoff- und Wasserhaushalt von Wäldern. Um die Prozesse zu erkennen, zu analysieren und potenzielle Maßnahmen zu planen (z.B. Bodenschutzkkalkungen), ist es wichtig, sich auf eine möglichst gute Datengrundlage stützen zu können. Forstliches Monitoring wie in Altensteig ist ein Teil einer systematischen Datenerfassung. Während großflächige Erhebungen wie die Waldzustandserhebung auf den systematisch angelegten Level 1-Flächen vor allem Zustandsgrößen wie beispielsweise den Kronenzustand erfassen, werden an den Level-2 Intensivmessflächen deutlich mehr Daten erhoben. Sie dienen dazu, die zugrunde liegenden Prozesse zu verstehen und repräsentativ Veränderungen festzuhalten.
Auf der besuchten Fläche erfassen zahlreiche Messgeräte zeitlich hoch aufgelöst Daten zu Wasserhaushalt, Stoffeinträgen, Wachstum und weiteren ökologischen Parametern. Auch die Streu der Bäume wird auf Nährstoffe und Zusammensetzung untersucht. Hierbei wird erfasst, wie viel organisches Material (Blätter, Nadeln, Zweige, etc.) auf den Waldboden gelangt. Ein wichtiger Teil ist die Messung von Stoffeinträgen aus der Atmosphäre. Mithilfe von Depositionssammlern wird in regelmäßigen Abständen Niederschlagswasser und Stammabfluss gesammelt und auf enthaltene Nähr- und Schadstoffe untersucht. Besonders interessant ist dabei der Vergleich zwischen der Stoffeintragssituation im Freiland und in Beständen unterschiedlicher Baumarten. Insbesondere Nadelbäume haben aufgrund ihrer ganzjährigen Benadelung eine höhere „Filterwirkung“ und kämmen dadurch mehr Stoffe aus der Luft aus. Insgesamt sind diese Daten entscheidend, um Nährstoffkreisläufe in den Wäldern besser zu verstehen.
Der Bodenwasserhaushalt spielt selbstverständlich eine zentrale Rolle für die Vitalität von Waldbeständen. Auf der Fläche kommen verschiedene Messmethoden zum Einsatz, um sowohl die Bodenfeuchte als auch das sogenannte Bodenmatrixpotential zu bestimmen. Letzteres beschreibt, wie stark Wasser im Boden gebunden ist und damit, wie gut es für Pflanzen verfügbar ist. Gerade unter Trockenstress wird deutlich, dass nicht allein die Wassermenge im Boden entscheidend ist, sondern vor allem dessen Verfügbarkeit für die Pflanzen. Ergänzend dazu wurden Sickerwasseranlagen vorgestellt, mit denen sich die Auswaschung von Nährstoffen aus dem Boden untersuchen lässt. Diese Prozesse sind insbesondere im Hinblick auf Stoffverluste und Grundwasserqualität von großer Bedeutung.
Auf der Fläche werden auch Bodengase gemessen. Gase wie Kohlenstoffdioxid, Methan und Lachgas werden mithilfe eines sogenannten Lysimeters erfasst. Diese Untersuchungen liefern wichtige Erkenntnisse über die Rolle von Wäldern im globalen Kohlenstoffkreislauf und deren Funktion als Quelle oder Senke von Treibhausgasen. Neben Stoff- und Wasserhaushalt wurde auch das Baumwachstum betrachtet. Mithilfe von Dendrometern kann das Dickenwachstum von Bäumen in hoher zeitlicher Auflösung gemessen werden. Dabei sieht man zum Beispiel, dass Trockenperioden unmittelbar zu Wachstumsreduktionen führen. Diese Messungen stehen in engem Zusammenhang mit phänologischen Beobachtungen, etwa dem Austrieb im Frühjahr oder dem Blattfall im Herbst, und ermöglichen eine ganzheitliche Betrachtung auf die Auswirkungen der klimatischen Veränderungen.
Um die Messdaten auch in den Kontext des Standorts zu setzen, wurde auf der Exkursion auch ein Bodenprofil der Messfläche betrachtet. Anhand eines aufgeschlossenen Profils kann man die verschiedenen Horizonte eines Bodens erkennen. Der vorliegende Bodentyp zeigte Merkmale einer Pseudogley-Braunerde, bei der Staunässe im Unterboden eine wichtige Rolle spielt. Die Standortbedingungen haben unmittelbare Auswirkungen auf die Wasserverfügbarkeit, die Durchlüftung des Bodens und damit letztlich auf das Wachstum der Bäume.
Durch diese Exkursion konnten die im Modul behandelten Inhalte direkt in der Praxis erlebt werden. Die Vielzahl an Messmethoden zeigt, wie aufwendig ein langfristiges Umweltmonitoring ist. Gleichzeitig wurde deutlich, wie wichtig solche Datengrundlagen für die Bewertung von Klimawandelfolgen und für die Entwicklung angepasster Bewirtschaftungsstrategien sind.
