| Ökophysiologische Evaluierung der baumspezifischen Ozonbelastungskarte |  |
Die Karte der Ozonbelastung in Österreich weist im Alpenbereich große Gebiete aus, die entsprechend des AOT40-Wertes für Fichte deutliche Schäden an den Beständen erkennen lassen sollten, wobei Ertragseinbußen in der Höhe von 30-40 % zu erwarten wären. Forstinventuren dokumentieren keineswegs solch gravierende Schäden oder entsprechende Verluste im Zuwachs.
Nachdem die Ozonbelastungskarte (ozone risk map), basierend auf der O3 -Konzentration der Umgebungsluft erstellt wurde, konnte die von Fichtennadeln tatsächlich aufgenommene O3 -Menge nicht berücksichtigt werden. Für die Entstehung eines Schadens ist jedoch nur jene O3 -Konzentration ausschlaggebend, die in den Interzellularen vorliegt und in der Folge die lebenden Zellen, insbesondere die äußere Zellmembran, das Plasmalemma, schädigt.
Die Ozonaufnahme über die Stomata der Nadeln wird in der Regel indirekt über die Nadel-Leitfähigkeit für Wasserdampf bestimmt, wobei man diese Werte für die Unterschiede in der Molekülgeometrie von H2O und O3 korrigieren muss. Mit den entsprechenden Funktionen für die Abhängigkeit die Leitwerte von Luftfeuchte, Einstrahlung und Temperatur kann man, basierend auf Klimadaten, Korrekturfaktoren für einen AOT 40* entwickeln, sodass praktisch die kritische Belastung (critical load) von 10 ppm.h aus der nadelinternen Ozonkonzentration berechnet wurde. Nach dieser Korrektur der Karten waren die höher gelegenen Waldgebiete im alpinen Bereich noch immer stark belastet, ohne die entsprechenden Schäden zu zeigen.
Um dieses Problem zu lösen, wurden an den drei Standorten Achenkirch - Tirol (900m), 5-10-(15) ppm.h* O3 ; Bodental - Kärnten (1100m), 15-20 ppm.h* O3 und Festenburg / Vorau - Steiermark, (100m), 15-20-(25) ppm.h* O3 je drei repräsentative Bäume auf der Sonnenseite der Krone (7. Wirtel von oben) beprobt und baumphysilogische Untersuchungen durchgeführt.
Trotz der relativ hohen Variabilität im Jahres-Längenzuwachs der einzelnen Probenzweige zeigte es sich, dass die Bäume des Standortes Vorau in jedem Jahr die geringsten Zuwächse aufzuweisen hatten und im Durchschnitt Frisch- und Trockengewichte der Nadeln an den Standorten Vorau und Bodental etwas unter jenen am Standort Achenkirch lagen. Die Chlorophyllgehalte der Nadeln von Bäumen im Bodental waren deutlich höher, jene am Standort Vorau jedoch deutlich geringer als der Mittelwert aus allen Bestimmungen. Signifikant niedriger waren die Photosynthese- und Transpirationsraten am Standort Vorau. Die Transpirationsraten im Bodental und Achenkirch sind nahezu ident, während die Photosyntheseraten im Bodental deutlich höher lagen. Das Predawn Waterpotential an den Standorten Achenkirch und Bodental war höher als jenes in Vorau. Die Mittagsmessungen zeigten, dass die morgendlichen Unterschiede praktisch verschwunden waren. Das osmotische Potential zeigte nur geringe Unterschiede, war jedoch am Standort Vorau signifikant höher als in Achenkirch. Die über Chlorophyllfluoreszenzmessungen erfassten Primärreaktionen der Photosynthese ergaben nur bedingt ein einheitliches Bild, da insbesondere die Lichtbelastung am Messtag und die Tage davor die Werte beeinflussten. Dennoch konnte festgestellt werden, dass inaktive Photosynthesezentren, aber auch photoinhibitorische Störungen der Bäume auf den Standorten Vorau und Bodental im Vergleich zu Achenkirch zum Teil signifikant häufiger auftraten.
Im Rahmen der Freilanduntersuchungen fiel somit der Standort Vorau insbesondere im Vergleich zum Bodental deutlich durch baumphysiologisch schwächere Kennzahlen auf, obwohl die Ozonbelastung beider Standorte vergleichbar war. Der wesentliche Unterschied ist wahrscheinlich in der Waldgeschichte begründet. Der Standort Vorau war vor ca. 80 Jahren mit Tieflandprovenienzen aufgeforstet worden, während im Bodental praktisch Naturverjüngung vorliegt. Aus zahlreichen Untersuchungen ist bekannt, dass Fichten unter erhöhter Ozonkonzentration Anpassungsreaktionen im Sinne einer Stresskompensation zeigen können. Diese wird durch UV-B Belastung gefördert, da UV-B ähnliche Schutzmechanismen aktiviert wie Ozon. Autochthone, naturnahe Fichtenwälder im Gebirge sollten sich daher einerseits induziert durch UV-B resistenter erweisen, anderseits an die seit dem vergangenen Jahrhundert langsam ansteigende Ozonkonzentration der Höhenlage entsprechend angepasst sein.
Basierend auf diesen Daten und der Hemerobie-Karte österreichischer Wälder (G. Grabherr) ist es gelungen, Ozonbelastungskarten zu erstellen, die ein überzeugendes Bild der effektiven Ozonbelastung wiedergeben und weitgehend den in der Natur feststellbaren Verlichtungen und Zuwachsverlusten entsprechen.