Durch sauren Regen gefährdete Gebiete

Durch sauren Regen gefährdete Gebiete

Der saure Niederschlag geht vor allem in der Umgebung stark industrialisierter Regionen nieder, in denen die Emissionen von SO2 und Stickoxiden hoch sind. Der Transport mit dem Wind kann jedoch auch dazu führen, dass Gebiete geschädigt werden, die von den Emissionsquellen tausende von Kilometern entfernt sind.

Diese Seite behandelt vor allem die Entwicklung der vergangen Jahrzehnte in Europa und Nordamerika. Aktuelle Informationen zur Entwicklung in Asien bietet das
ACCENT Global Change Magazin: Ausgabe Feb. 2006 -> Saurer Regen in Asien

Transport über lange Strecken

Im 18. Jahrhundert fiel saurer Regen vor allem in den Ortschaften und Städten. Etwa seit 1950 werden verstärkt hohe Schornsteine eingesetzt, um die Luftverschmutzung zu verdünnen und die Luftqualität im städtischen Raum zu verbessern. Die Verbreitung der Abgase in höhere Luftschichten führte jedoch dazu, dass die Gase und Chemikalien weit von ihren Quellen weg und hoch in die Atmosphäre getragen werden. Vielfach erreichen die Abgasfahnen andere Staaten, in denen z.T. Kraftwerke, Autos und industrielle Quellen weit weniger verbreitet sind. Dennoch leiden diese dann unter dem sauren Niederschlag. In Schweden und Norwegen stammen 90% aller sauren Niederschläge nicht aus dem eigenen Land, sondern haben ihren Ursprung vor allem in Großbritannien, Deutschland, Polen und im internationalen Schiffsverkehr.

600 größte Quellen von SO2 in Europa

1. Die Verteilung der 600 größten Quellen von SO2 in Europa. An der Spitze der Liste finden sich zwei große mit Kohle betriebene Kraftwerke in Bulgarien. Zusammen emittieren sie etwa 600.000 Tonnen Schwefeldioxid pro Jahr. Dies ist so viel wie die Emissionen der Benelux-Länder, Österreichs und Skandinaviens zusammen.
Quelle: Barrett M., 2000, The worst and the best. Atmospheric Emissions from Large Point Sources in Europe, SENCO, UK, Swedish NGO Secretariat on Acid Rain.
http://www.acidrain.org/APC15.pdf

Gefährdete Gebiete

Am meisten gefährdet sind diejenigen Regionen, in denen saures Gestein an der Erdoberfläche liegt (typischerweise Silicatgesteine), in denen der Niederschlag relativ hoch ist und in denen es viele Quellen für Schwefeldioxid und Stickoxide gibt. Der steigende Bedarf an Elektrizität und der Anstieg in der Anzahl der Kraftfahrzeuge führten dazu, dass sich der Eintrag säurebildender Chemikalien in die Atmosphäre insbesondere seit 1950 sehr stark erhöht hat.

Europa

Dem sauren Niederschlag am meisten ausgesetzt sind Nord- und Mitteleuropa. Die Emissionen sind stark auf die industrialisierten Gebiete konzentriert. Hier ist der Niederschlag generell sauer, mit pH-Werten zwischen 4,1 und 5,1. Der Vergleich von Abbildung 1 und 2 zeigt, dass Skandinavien auch betroffen ist, obwohl die Quellen nicht im eigenen Land liegen.

saurer Niederschlag in Europa-1993.

2. Die Gefährdung durch sauren Niederschlag in Europa im Jahr 1993.
Source: UNEP GRID-Arendal, based on European Atlas of Environment and Health (http://www.grida.no/db/maps/prod/level3/id_1177.htm)

In Skandinavien sind Säuregehalt und Verschmutzung am ausgeprägtesten in den südlichen Teilen von Schweden. Der Säureeintrag in eine bestimmte Region wird nicht nur durch die atmosphärische Verschmutzung bestimmt, sondern auch durch die Menge an Niederschlag. Am meisten Säure ging daher in den niederschlagsreichen Gebieten des südwestlichen Schwedens nieder.

Ablagerung von Schwefel und Stickstoff 1996

3. Gesamtdeposition (nass und trocken) von Schwefel (Karte links) und Stickstoff (Karte rechts) in Schweden im Jahr 1996. Einheit: mg pro m2 und Jahr.
Quelle: Swedish Environmental Protection Agency
http://www.internat.naturvardsverket.se/

Nordamerika

Am meisten gefährdet sind die stark verstädterten und industrialisierten Regionen des Nordostens der USA und des Südostens von Kanada. Große SO2 Quellen konzentrieren sich in Ohio, Indiana und Illinois. Die vorherrschenden Winde tragen die Emissionen nach Neu-England und in Teile Kanadas. Die Abbildungen 4 und 5 zeigen die Gebiete mit dem größten Eintrag an sauren Substanzen. In den stark betroffenen Gebieten kommen oft saurer Regen und geringe Pufferkapazitäten der Böden zusammen, letztere insbesondere in den Hochländern östlich des Mississippi.

Ablagerung von Sulfat-USA 2002

4. Deposition von Sulfat (in kg/ha) in den USA, 2002.
Quelle: National Atmospheric Deposition Program (NRSP-3)/National Trends Network. (2004). NADP Program Office, Illinois State Water Survey, 2204 Griffith Dr., Champaign, IL 61820.
http://nadp.sws.uiuc.edu/isopleths/annualmaps.asp

Folgen des sauren Regens sind z.B. der Verlust des atlantischen Lachses in Nova Scotia und Maine und der Rückgang der Vielfalt in den Fischbeständen nordwestlich von Pennsylvania. 41% der Seen in der Adironrack-Region des Bundesstaates New York sind entweder chronisch oder zumindest zeitweise sauer. In Kanada führte saurer Regen zu großen Verlusten in den Fisch-Beständen und aquatischen Lebensgemeinschaften in über 30.000 Seen in Ontario und Quebec.

Ablagerung von Nitrat-USA 2002

5. Deposition von Nitrat (in kg/ha) in the USA, 2002.
Quelle: National Atmospheric Deposition Program (NRSP-3)/National Trends Network. (2004). NADP Program Office, Illinois State Water Survey, 2204 Griffith Dr., Champaign, IL 61820.
http://nadp.sws.uiuc.edu/isopleths/annualmaps.asp

Asien

Saurer Regen wird heutzutage mehr und mehr zum Problem der Schwellenländer, ganz besonders in den Teilen Asiens und der Pazifik-Region, in der ein stark steigender Energiebedarf aus der Verbrennung von schwefelhaltiger Kohle und Öl gedeckt wird. China und Indien gehören seit Mitte der 70er Jahre zu den gefährdeten Regionen, verbunden mit einem Boom in der industriellen Entwicklung. Etwa 34 Millionen Tonnen an SO2 wurden 1990 in Asien emittiert, über 40% der Emissionen Nordamerikas. Der Säureeintrag war besonders hoch in Südost-China, Nordost-Indien, in Thailand und in der Republik Korea, vor allem in den Abluft-Gebieten der großen Industriezentren und Städte.
Die Auswirkungen lassen sich inzwischen auch in der Landwirtschaft messen. Indische Wissenschaftler ermittelten, dass Weizenfelder in der Nähe eines Kraftwerkes, dessen Emissionen die kritische Grenze um das Fünffache überstiegen, eine 49%ige Ertragsreduktion aufwiesen relativ zu Feldern in 22 km Entfernung. Im Südwesten Chinas, in den Provinzen Sichuan und Guizhou, zeigte eine Studie, dass zwei Drittel des Ackerlandes von saurem Regen betroffen sind. Etwa 16% der Feldfrüchte weisen hier erkennbare Schäden auf. Eine weitere Studie untersuchte Eichen- und Pinienbestände in Südkorea sowohl in ländlichen als auch in städtischen Gebieten. Die vom sauren Regen betroffenen Bäume wiesen seit etwa 1970 ein deutlich reduziertes Wachstum auf.

Saurer Regen betrifft, wenn auch in geringerem Maße, viele Regionen der Welt. So wurden negative Effekte z.B. auch in Brasilien und Venezuela beobachtet.

Kritische Belastungen und Zielwerte

Kritische Belastungen sind die maximalen Mengen an Verschmutzungen, die ein Ökosystem verkraften kann, ohne geschädigt zu werden. Nicht geschädigt zu werden bedeutet, dass es nicht zu chemischen Veränderungen kommt, die langfristige Störungen im Gleichgewicht in den empfindlichen Teilen des Ökosystems auslösen. Um Werte für kritische Belastungen zu ermitteln, wird ein Ökosystem ausgewählt und eine geeignete Art wird als Indikator (= Anzeiger) ausgesucht. Eine chemische Grenze ist durch die Konzentration definiert, bei der diese Indikator-Spezies abstirbt. In Wäldern sind solche Indikator-Arten Bäume, in Gewässern sind es Fische. Damit kritische Belastungen überhaupt Bedeutung erlangen können, müssen Zielwerte festgelegt werden, bei denen konkret Versuche unternommen werden, den Übersäuerungsprozess zum Stillstand zu bringen. Zielwerte sind definiert als "durch politische Übereinkunft bestimmte Belastungen mit verschmutzenden Substanzen". Auf Grund dieser Definition kann der angestrebte Zielwert sowohl oberhalb als auch unterhalb einer kritischen Belastung liegen.

maximale kritische Belastung mit Schwefel

6. Die Abfolge von acht Karten zeigt die zeitliche Entwicklung (1960 - 2010) der Überschreitung eines 5% Wertes der kritischen Belastung mit Schwefel ("kritische Säure-Belastung"). Die weißen Gebiete zeigen ein Nicht-Überschreiten oder einen Mangel an Daten an. Die rote Farbe markiert die Gebiete, in denen der Eintrag von Schwefel weit höher war als erlaubt und für die Umwelt noch verkraftbar. Hier war die Säurezunahme durch Schwefelverbindungen am höchsten. Weitere Auskünfte gibt die unten angegebene Quell-Webseite.
Quelle: Coordination Center for Effects (CCE) at RIVM
http://arch.rivm.nl/cce/
Bitte hier wählen: "data" in der Auswahl links, und dann "critical loads databases and maps". 5% Werte werden erklärt unter "Methods and models".

Im Jahr 1990 waren rund 93 Millionen Hektar an natürlicher Umwelt in Europa durch Säureeintrag jenseits der kritischen Belastung angegriffen. Um die gewünschten Obergrenzen zu erzielen, ist es notwendig, die verursachenden Verschmutzungen gegenüber dem Wert von 1990 um 80-90% zu reduzieren.

About this page:

author: Anita Bokwa - Jagiellonian University, Cracow, Poland
supporter: Anna Gorol
educational reviewing: Michael Seesing - University of Duisburg, Duisburg, Germany
Übersetzung 2004 und letzte Aktualisierung 2007-09-07: Elmar Uherek - MPI für Chemie

Zuletzt geändert: Samstag, 21. Dezember 2019, 12:43