Quellen

Die Entwicklung von pH-Wert und Sulfatkonzentration an den Quellen des IHM ähnelt zum Teil der des Grundwassers, wobei die deutliche Erholungstendenz im oberflächennahen Bodensickerwasser an einzelnen Messstellen bereits Auswirkungen auf das Quellwasser zu haben scheint.

Zeitliche Entwicklung des pH-Wertes im Quellwasser an der Messstelle des IHM im Fichtelgebirge. Der pH-Wert beträgt zu Beginn der Untersuchungen Ende der 1980er Jahre im Mittel ca. 4,3 und steigt danach bis 2013 äußerst gering auf einen Wert um 4,5. Abb. 1: Zeitliche Entwicklung des pH-Wertes im Quellwasser an der Messstelle des IHM im Fichtelgebirge (Messwerte – grau; Jahresmittel – blau; Jahresmittel unvollständig – hellblau).
Zeitliche Entwicklung der Sulfatkonzentration im Quellwasser an der Messstelle des IHM im Fichtelgebirge. Die Sulfatkonzentration beträgt zu Beginn der Untersuchungen Ende der 1980er Jahre im Mittel ca. 30 mg/l und fällt danach bis 2013 auf einen Wert um 18 mg/l. Abb. 2: Zeitliche Entwicklung der Sulfatkonzentration im Quellwasser an der Messstelle des IHM im Fichtelgebirge (Messwerte – grau; Jahresmittel – blau; Jahresmittel unvollständig – hellblau).

An der IHM-Messstelle im Fichtelgebirge zeigt der pH-Wert des Quellwassers eine leichte Erholung über den untersuchten Zeitraum (Abb. 1). Diese lässt sich nur über die Änderungen im Sickerwasser des Bodens erklären und nicht über das konstante pH-Regime des Grundwassers. Der Einfluss des Sickerwassers auf das Quellwasser ist auch deutlich am Rückgang der Sulfatkonzentration im Fichtelgebirge (Abb. 2) zu erkennen. An den beiden anderen IHM-Standorten ist die beschriebene Erholungstendenz in ähnlicher Art und Weise zu beobachten.

Störungen, wie zum Beispiel durch Windbruch, können ebenfalls deutliche Änderungen im Chemismus der Wässer hervorrufen. Im Bayerischen Wald fand Ende der 1990er Jahre ein großer Borkenkäferbefall statt, der das Absterben fast des gesamten Fichtenbestandes zur Folge hatte. Die daraus resultierenden Änderungen im Chemismus des Quellwassers der hier liegenden IHM-Messstelle lassen sich deutlich erkennen. Während der pH-Wert durch das Extremereignis nur sehr schwach beeinflusst wurde (Abb. 3), stiegen die Nitratkonzentrationen aufgrund des hohen Biomasseumsatzes in einem Zeitraum von mehr als 5 Jahren auf das Dreifache an, (Abb. 4). Dieser enorme Nitrataustrag bedingte wiederum eine sehr starke Erhöhung der Aluminiumkonzentration im selben Zeitraum (Abb. 5). Das Zunehmen von Aluminium- und Nitratkonzentration im Wasser hatte als Gleichgewichtsreaktion wiederum ein Absinken der Sulfatkonzentration zur Folge (Abb. 6). Dies zeigt sehr deutlich, welche weitreichenden und nachhaltigen Folgen kurzfristige Extremereignisse auf den Chemismus der Wässer haben können.

Zeitliche Entwicklung des pH-Wertes im Quellwasser an der Messstelle des IHM im Bayerischen Wald. Der pH-Wert beträgt zu Beginn der Untersuchungen Ende der 1980er Jahre im Mittel ca. 5 und zeigt danach bis 2013 keinen zeitlichen Trend. Im Bayerischen Wald fand Ende der 1990er Jahre ein großer Borkenkäferbefall statt, der das Absterben fast des gesamten Fichtenbestandes zur Folge hatte. Dieser hatte auf den pH-Wert keinen Einfluss. Abb. 3: Zeitliche Entwicklung des pH-Wertes im Quellwasser an der Messstelle des IHM im Bayerischen Wald (Messwerte – grau; Jahresmittel – blau; Jahresmittel unvollständig – hellblau).
Zeitliche Entwicklung der Nitratkonzentration im Quellwasser an der Messstelle des IHM im Bayerischen Wald. Die Nitratkonzentration beträgt zu Beginn der Untersuchungen Ende der 1980er Jahre im Mittel ca. 8 mg/l und liegt am Ende der Untersuchungen im Jahre 2013 mit ca. 3 mg/l auf niedrigerem Niveau. Im Bayerischen Wald fand Ende der 1990er Jahre ein großer Borkenkäferbefall statt, der das Absterben fast des gesamten Fichtenbestandes zur Folge hatte. Dadurch stieg zwischen 1997 und 2005 die Nitratkonzentration bis auf Jahresmittelwerte von über 20 mg/l an. Abb. 4: Zeitliche Entwicklung der Nitratkonzentration im Quellwasser an der Messstelle des IHM im Bayerischen Wald (Messwerte – grau; Jahresmittel – blau; Jahresmittel unvollständig – hellblau).
Zeitliche Entwicklung der Aluminiumkonzentration im Quellwasser an der Messstelle des IHM im Bayerischen Wald. Die Aluminiumkonzentration beträgt zu Beginn der Untersuchungen Ende der 1980er Jahre im Mittel ca. 0,3 mg/l und liegt am Ende der Untersuchungen im Jahre 2013 auf vergleichbarem Niveau. Im Bayerischen Wald fand Ende der 1990er Jahre ein großer Borkenkäferbefall statt, der das Absterben fast des gesamten Fichtenbestandes zur Folge hatte. Dadurch stieg zwischen 1997 und 2005 die Aluminiumkonzentration bis auf Jahresmittelwerte von über 1,2 mg/l an. Abb. 5: Zeitliche Entwicklung der Aluminiumkonzentration im Quellwasser an der Messstelle des IHM im Bayerischen Wald (Messwerte – grau; Jahresmittel – blau; Jahresmittel unvollständig – hellblau).
Zeitliche Entwicklung der Sulfatkonzentration im Quellwasser an der Messstelle des IHM im Bayerischen Wald. Die Sulfatkonzentration beträgt zu Beginn der Untersuchungen Ende der 1980er Jahre im Mittel ca. 5 mg/l und liegt am Ende der Untersuchungen im Jahre 2013 auf vergleichbarem Niveau. Im Bayerischen Wald fand Ende der 1990er Jahre ein großer Borkenkäferbefall statt, der das Absterben fast des gesamten Fichtenbestandes zur Folge hatte. Dadurch sank zwischen 1997 und 2005 die Sulfatkonzentration auf ein Niveau von ca. 3-4 mg/l ab. Abb. 6: Zeitliche Entwicklung der Sulfatkonzentration im Quellwasser an der Messstelle des IHM im Bayerischen Wald (Messwerte – grau; Jahresmittel – blau; Jahresmittel unvollständig – hellblau).

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