Entwicklung der Schwermetall- und Stickstoffkonzentrationen in Moosen in Deutschland

340-346

Artikel aus einer Zeitschrift

200204884

Im Rahmen des Übereinkommens über weiträumige grenzüberschreitende Luftverunreinigung werden seit 1990
in Europa alle fünf Jahre Moosproben gesammelt und auf die Konzentration von Schwermetallen (seit 1990) und
Stickstoff (seit 2005) hin ausgewertet. Der vorliegende Artikel nutzt die Daten dieses europäischen Moos-Surveys,
um für Deutschland die räumliche Verteilung und die zeitliche Entwicklung der Anreicherung von Cadmium
(Cd), Blei (Pb) und Quecksilber (Hg) sowie von Stickstoff (N) geostatistisch auszuwerten und kartografisch
darzustellen. Seit dem Jahr der Erstbeprobung (Cd, Pb: 1990; Hg: 1995) haben die Gehalte der drei in den
Moosen analysierten Schwermetalle abgenommen, während die N-Konzentration (Erstbeprobung 2005) im
Bundesdurchschnitt auf nahezu gleichem Niveau verharrt. Cd und Pb zeigen seit 1990 durchgängig Schwerpunkträume der Bioakkumulation in einem breiten Band von Nordrhein-Westfalen bis nach Sachsen, während
sich in den anderen Regionen und bei Hg in den meisten Regionen Deutschlands die räumlichen Muster über
die Zeit verändern. Hinsichtlich N erweisen sich in den Jahren 2005 und 2015 Nordrhein-Westfalen und Mecklenburg-Vorpommern als Schwerpunkträume, im Jahr 2015 zusätzlich auch der Nordwesten Deutschlands. Deutlich abgenommen hat hingegen die N-Konzentration in Moosen in den im Süden gelegenen Bundesländern,
insbesondere in Bayern und in Baden-Württemberg.
Keywords: heavy metal and nitrogen deposition, bioaccumulation, geographic information system (GIS), mapping,
percentile statistics, Germany
Under the Convention on Long-range Transboundary Air Pollution, moss samples have been collected in Europe every five years since 1990 and evaluated for the concentration of heavy metals (since 1990) and nitrogen (since 2005). This article uses the data of this European Moss Survey to geostatistically evaluate and map the spatial distribution and temporal development of the heavy metals cadmium (Cd), lead (Pb) and mercury (Hg) as well as nitrogen (N) for Germany. Since the year of first sampling in Germany (Cd, Pb: 1990, Hg: 1995), heavy metal concentrations in moss tissue have decreased, while nitrogen concentrations have been remaining at almost
the same level since 2005. Since 1990, Cd and Pb have shown a consistent hotspot of bioaccumulation within a broad band from North Rhine-Westphalia to Saxony, while for the other regions and with regard to Hg for most regions of Germany the geostatistical analyses corroborate that the spatial patterns of element concentrations in moss are changing across time. With regard to N, North Rhine-Westphalia and Mecklenburg- West Pomerania (2005–2015), as well as northwestern Germany (2015), proved to be a hotspot of nitrogen accumulation in moss. By contrast, the N concentration in mosses has decreased significantly in the southern German states, especially in Bavaria and Baden-Württemberg.
Dans le cadre de la Convention sur la pollution atmosphérique transfrontière à longue distance, des échantillons de
mousses sont prélevés en Europe tous les cinq ans depuis 1990 et évalués pour la concentration de métaux lourds (depuis 1990) et d’azote (depuis 2005). Cet article utilise les données de cette enquête européenne sur les mousses pour évaluer géostatistiquement et cartographier la distribution spatiale et le développement temporel des métaux lourds cadmium (Cd), plomb (Pb) et mercure (Hg) ainsi que l’azote (N) pour l’Allemagne. Depuis l’année de l’échantillonnage initial (Cd, Pb: 1990; Hg: 1995), les concentrations de métaux lourds ont diminué, alors que les concentrations d’azote (échantillonnage initial: 2005) restent à peu près au même niveau. Depuis 1990, le Cd et le Pb montrent constamment des zones de bioaccumulation dans une large bande allant de la Rhénanie-du-Nord-Westphalie à la Saxe. En ce qui concerne le Hg, les patrons spatiaux des concentrations dans la plupart des régions d’Allemagne changent avec le temps. Au cours de la période de 2005 à 2015, N affiche un point chaud en Rhénanie-du-Nord-Westphalie et Mecklenbourg- Poméraie-Occidentale. En 2015, le nord-ouest de l’Allemagne
est également une zone importante pour l’accumulation d’azote dans les mousses. En revanche, la concentration
d’azote dans les mousses a considérablement diminué dans les Etats du Sud de l’Allemagne, en particulier en Bavière et dans le Bade-Wurtemberg.