Was versteht man unter trockener Deposition? Wie kann man die trockene Deposition quantifizieren?
Die trockene Deposition besteht aus den Komponenten “grob partikulär” (verlässt die Atmosphäre durch Sedimentation und fällt z.B. auch in den permanent oben offenen Hellmann-Sammler, wo sich Teile der grob partikulären trockenen Deposition lösen können), “fein partikulär” (Schwebstoffe, die nicht sedimentieren, aber durch “klebrige” Oberflächen z.B. von Blättern und Nadeln ausgekämmt werden können) und Gase, die über die Stromata aufgenommen oder oberflächlich adsobiert werden können.
Die trockene Deposition lässt sich nicht direkt messen. In der Literatur gibt es zwei Ansätze zu ihrer Bestimmung:
Moderllierung der Sedimentation/ Impaktion von Aerosolen mit physikalischen Grenzflächenmodellen (sehr aufwendig, gilt nur für einen kleinen Messpunkt, erfordert umfassende Kenntnis des Systems, z.B. Korngrößenverteilung der Aerosole und ihre Elementgehalte, physikalischer Systemzustand (Temperatur, relative Luftfeuchtigkeit, Windgeschwindigkeit, Turbulenz etc.))
Kronenraumbilanz: Dazu nimmt man an, dass es ein Element gibt, das im Verhältnis zur Deposition aus der Atmosphäre in sehr geringem (vernachlässigbaren) Umfang aus den Pflanzen ausgewaschen wird, z.B. Na(+) oder Cl(-). Unter dieser Annahme ergibt sich aus dem Verhältnis der Flüsse im Bestand (mit Kronentraufe und Stammablauf zum Boden gelangende Stoffe) zu den Flüssen außerhalb des Bestandes (Freilanddeposition = “bulk deposition”) ein “deposotion ratio”. Wenn man nun annimmt, dass dieses “deposition ratio” für alle Elemente das Gleiche ist, kann man eine aus der “bulk deposition” erwartete Bestandesdeposition des jeweiligen Elements berechnen (= bulk deposition des Elements x deposition ratio von Na(+) oder Cl(-)). Meist liegt die Bestandesdeposition aber über dem nur aus der trockenen Deposition erwarteten Wert. Der Grund für diese Differenz ist, dass es zusätzlich zur trockenen Deposition noch zu einer Elementauswaschung aus dem Pflanzen kommt.
Warum ist die Bestandesdeposition (in den allermeisten Fällen) ein Mehrfaches des Freilanddeposition? Warum steigen die Verhältnisse von Bestandes-/Freilanddeposition in der Reihenfolge Ca<Mg<K in der Regel an?
Die Bestandesdeposition (=Summe aus den Stoffflüssen mit der Kronentraufe "troughfall” und dem Stammablauf “stemflow” besteht neben den EInträgen aus der Freilanddeposition zusätzlich aus trockener Deposition und der Auswaschung aus der Krone. Letztere ist umso ausgeprägter, je eintauschschwächer ein Element ist. Daher wird K von allen Makronährelementen am stärksten ausgewaschen.
Mit welchem einfachen Ansatz lässt sich die Verweilzeit der organischen Auflage schätzen? Warum sind dadurch die tatsächliche Verweilzeit etwa um das Doppelte überschätzt?
Die Verweilzeit der organischen Auflage lässt sich aus dem Verhältnis des Vorrats der organischen Substanz in der organischen Waldbodenauflage zur Masse des jährlichen Feinstreufalls schätzen. Analog lassen sich Element-Verweilzeiten bestimmen. Dieser einfach Ansatz vernachlässigt aber den Wurzelstreu-Eintrag, der genauso hoch sein kann wie der oberirdische Feinstreufall.
Warum ist die Verweilzeit von Nährelementen in der organischen Auflage wie N und P meistens höher als diejenige des Kohlenstoffs?
Kohlenstoff wird durch den Umsatz der organischen Substanz als CO2 in die Atmosphäre abgegeben, während die Nährelemente angereichert werden. Letztere können allerdings durch Auswaschung verloren gehen. In der Regel führt dieser Prozess zu einer Verengung des C/N (und der C/P u.a. C/Nährelementverhältnisse) mit fortschreitendem Umsatz, z.B. vom L- über den Of- in den Oh- und Ah-Horizont.
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