Abstract: Das Moos-Monitoring liefert seit 1990 alle fünf Jahre flächendeckende, qualitätskontrollierte Daten über die Bioakkumulation von Schwermetallen und Stickstoff (seit 2005) in Europa. Die Monitoring-Daten belegen eindrücklich, wie sich Luftreinhaltepolitik auf die Anreicherung atmosphärischer Depositionen auswirkt. Das Moos-Monitoring reagiert auch sensibel auf eine Trendumkehr: Nachdem die Metallanreicherungen von 1990 bis 2000 deutlich sanken, stiegen die Gehalte einiger Metalle bis 2005 wieder an. Depositionsmessungen konnten diesen Trend, der auch in anderen europäischen Staaten nur durch das Moos-Monitoring entdeckt wurde, nicht detektieren. Ziel dieser Untersuchungen ist es zu zeigen, dass die Daten des Moos-Monitoring nicht nur zur Kartierung der Bioakkumulation atmosphärischer Depositionen verwendet werden können, sondern auch zur räumlich hochauflösenden Kartierung von Schwermetall-Gesamtdepositionen als Grundlage für die Berechnung von Critical Loads Exceedances. Wie weit die Bioakkumulation von Metallen in Deutschland von einem quasi-natürlichen Zustand abweicht, soll anhand geeigneter Referenzwerte bestimmt werden. Methoden Die räumlich hoch auflösende Kartierung atmosphärischer Schwermetall-Gesamtdepositionen für das Gebiet der Bundesrepublik Deutschland basiert auf folgenden methodischen Fundamenten: Die auf der Grundlage europaweit harmonisierter Messungen atmosphärischer Depositionen von Cd und Pb (Jahr 2005) an 70 Orten Europas berechneten flächendeckenden EMEP-Depositionskarten (räumliche Auflösung 50 km mal 50 km) wurden mit geostatistich validen Kriging-Karten über die Anreicherung von Cd und Pb in europaweit gesammelten Moosen in einem geografischen Informationssystem (GIS) verschnitten (EMEP (European Monitoring and Evaluation Programme) is a scientifically based and politically driven programme under the Convention on Long-range Transboundary Air Pollution for international co-operation to solve transboundary air pollution problems). Sodann wurden die statistischen Beziehungen zwischen den im EMEP-Depositionsnetz und im ICP Vegetation Moosmessnetz erhobenen Cd- und Pb-Depositionen sowie den Anreicherungen dieser beiden Metalle regressionsanalytisch quantifiziert. Mit den Regressionsfunktionen wurden anschließend die hoch aufgelösten Kriging-Karten der Cd- bzw. Pb-Gehalte der Moose in räumlich hoch aufgelöste Depositionskarten umgerechnet. Die dadurch entstandenen Cd- und Pb-Depositionskarten (räumliche Auflösung 5 km x 5 km) wurden schließlich noch dadurch ergänzt, dass für die Residuen der beiden Regressionsmodelle Kriging-Karten erzeugt und diese mit den Cd- und Pb-Regressionskarten verrechnet wurden (Regression-Kriging). Sodann wurde das Gebiet der Bundesrepublik aus den Europakarten der Cd- und Pb-Deposition ausgestanzt und die Legendierungen an den Wertebereich im Bereich der Bundesrepublik Deutschland als n-fache Abweichungen vom Bundesdurchschnitt angepasst. Schließlich wurden Karten berechnet, in denen für jedes Bundesland die Pb-Depositionen als Abweichungen von dem jeweiligen Grönländischen Hintergrundwert dargestellt sind. Ergebnisse und Diskussion Die Regressionsmodelle zeigen, dass die Cd-Anreicherungen in den Moosen mit der Cd-Gesamtdeposition europaweit hoch korreliert sind (Regressionskoeffizient nach Pearson, r p = 0.67; Regressionskoeffizient nach Spearman, r s = 0.69). Das Bestimmtheitsmaß des Regressionsmodells beträgt r 2 = 0,44. Die Pb-Akkumulationen in den Moosen korrelieren mit der Pb-Gesamtdeposition deutlich (r p = 0.76, r s = 0.77). Das Bestimmtheitsmaß des Regressionsmodells beträgt r 2 = 0,58. Auf dieser Grundlage wurde je eine Karte der Cd- und Pb-Gesamtdeposition berechnet, die jeweils mit einer Kriging-Karte der Residuen des Regressionsmodells zu je einer Ergebniskarte zusammengefasst wurde. Demnach betrug die Cd-Gesamtdeposition im deutschlandweiten Mittel 0,34 g / ha / a (Standardabweichung 0,08 g / ha / a). Die bundesweit durchschnittliche Pb-Gesamtdeposition betrug 8,6 g / ha / a (Standardabweichung 2,1 g / ha / a). Die Karten zeigen die räumliche Differenzierung der Cd- und Pb-Gesamtdeposition als Vielfache der jeweiligen Standardabweichung. Die dabei gewählte räumliche Auflösung orientiert sich an der Standardabweichung der Distanzen zwischen je zwei Beprobungspunkten in Deutschland und beträgt dementsprechend 5 km mal 5 km. Schließlich wurden die Gehalte von Al, As, Cd, Cr, Cu, Mo, Pb, Sb, Sn und Zn der 1990, 1995, 2000 und 2005 in Deutschland gesammelten Moosen auf europäische Hintergrundwerte bezogen, die in Moosen Nordost Grönlands ermittelt wurden. Die Abweichungen zwischen den Pb-Anreicherungen in Deutschland und in Grönland wurden - nach Bundesländern differenziert – kartiert. Es zeigt sich, dass noch heute deutliche Unterschiede in der Anreicherung atmosphärisch deponierter Metalle zwischen Deutschland und Grönland bestehen, insbesondere bei Cd, Cr, Cu, Mo, Pb, Sb, Sn, and Zn. Vergleicht man die Ergebnisse des in dieser Arbeit vorgestellten Ansatzes der Depositionskartierung mit Ergebnissen aus anderen Verfahren, so zeigen sich Unterschiede. Ergebnisse aus Depositionsmessungen und –modellierungen werden u.a. dafür verwendet, Critical Loads zu berechnen und zu kartieren und damit über den Wirkungsaspekt der Anreicherung hinauszugehen. Die Depositions-modellierungen in Deutschland basieren u.a. auf Depositionsmessungen der Bundesländer, die methodisch weiter harmonisiert werden sollten. Die auf die Depositionsdaten zurückgreifenden Modellierungen sollten transparenter gestaltet werden. Bei dem Versuch, für die europaweite Depositionsmodellierung (EMEP) Depositionsdaten aus dem UNECE ICP Forests-Messnetz zur Validierung zu nutzen, gab es Probleme unzureichender Datenharmonisierung. Deshalb wurde in dieser Arbeit angestrebt, die in hoher räumlicher Dichte vorliegenden qualitätskontrollierten Daten des im UNECE ICP Vegetation durchgeführten Moos-Monitoring dafür zu verwenden, die räumliche Differenzierung der Depositionskarten empirisch abzusichern. Fachlich unbefriedigend bleibt, dass bei der Depositionsmodellierung in Deutschland anders als auf internationaler Ebene (EMEP / ICP Vegetation Moos-Monitoring) eine Verknüpfung von Depositionsdaten und Akkumulationsdaten aus dem Moos-Monitoring bislang nicht zustande kam. Der Abgleich der Bioakkumulation in Deutschland mit den Zackenberg Hintergrundwerten zeigt, wie weit die atmosphärischen Einträge in Deutschland von einem quasinatürlichen Zustand entfernt sind.