Person: Geupel, Markus
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Geupel
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Markus
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Veröffentlichung A national nitrogen target for Germany(2021) Geupel, Markus; Heldstab, Jürg; Schäppi, BettinaThe anthropogenic nitrogen cycle is characterized by a high complexity. Different reactive nitrogen species (NH3, NH4+, NO, NO2, NO3-, and N2O) are set free by a large variety of anthropogenic activities and cause numerous negative impacts on the environment. The complex nature of the nitrogen cycle hampers public awareness of the nitrogen problem. To overcome this issue and to enhance the sensitivity for policy action, we developed a new, impact-based integrated national target for nitrogen (INTN) for Germany. It is based on six impact indicators, for which we derived the maximum amount of nitrogen losses allowed in each environmental sector to reach related state indicators on a spatial average for Germany. The resulting target sets a limit of nitrogen emissions in Germany of 1053 Gg N yr-1. It could serve as a similar means on the national level as the planetary boundary for reactive nitrogen or the 1.5 ˚C target of the climate community on the global level. Taking related uncertainties into account, the resulting integrated nitrogen target of 1053 Gg N yr-1 suggests a comprehensible INTN of 1000 Gg N yr-1 for Germany. Compared to the current situation, the overall annual loss of reactive nitrogen in Germany would have to be reduced by approximately one-third. © 2021 by the authorsVeröffentlichung Comparison of methods for the estimation of total inorganic nitrogen deposition to forests in Germany(2020) Ahrends, Bernd; Schmitz, Andreas; Geupel, Markus; Prescher, Anne-KatrinA reliable quantification of total inorganic nitrogen (TIN) deposition to forests is required for the evaluation of ecological effects of TIN inputs to forests and to monitor the success of clean-air policy. As direct measurements are scarce, different modeling approaches have been developed to estimate TIN deposition to forests. Three common methods are the (i) "canopy budget model," (ii) "inferential method," and (iii) "emission based estimates" using a chemical transport model. Previous studies have reported considerable and site-specific differences between these methods, complicating the interpretation of results. We use data from more than 100 German intensive forest monitoring sites over a period of 16 years for a cross-comparison of these approaches. Non-linear mixed-effect models were applied to evaluate how factors like meteorology, terrain and stand characteristics affect discrepancies between the model approaches. Taking into account the uncertainties in deposition estimates, there is a good agreement between the canopy budget and the inferential method when using semi-empirical correction factors for deposition velocity. Wet deposition estimates of the emission based approach were in good agreement with wet-only corrected bulk open field deposition measurements used by the other two approaches. High precipitation amounts partly explained remaining differences in wet deposition. Larger discrepancies were observed when dry deposition estimates are compared between the emissions based approach and the other two approaches, which appear to be related to a combination of meteorological conditions and tree species effects. © 2020 Ahrends, Schmitz, Prescher, Wehberg, Geupel, Andreae and MeesenburgVeröffentlichung Stickstoff - Element mit Wirkung(Umweltbundesamt, 2021) Geupel, Markus; Deutschland. Umweltbundesamt; Richter, Simone; Schlesinger, Lisa MarieStickstoffemissionen aus nahezu allen Gesellschaftsbereichen führen zu Risiken für Mensch und Umwelt. Eine nachhaltiger Umgang mit Stickstoff und seinen Verbindungen spielt daher für das Erreichen der UN Nachhaltigkeitsziele (SDG) ein große Rolle. Als Meilenstein hin zu einem nachhaltigen Stickstoffmanagement, schlägt das Umweltbundesamt für Deutschland eine neue Obergrenze vom 1.000 kt Stickstoff pro Jahr vor. Die neue Obergrenze erfasst nahezu alle Quellen und schließt neben der Landwirtschaft auch Sektoren wie den Verkehr oder die Industrie ein. Das Hintergrundpapier erläutert Hintergründe zu Risiken, fasst den Sachstand zur gegenwärtigen Belastungssituation zusammen und bewertet bestehende Minderungsoptionen anhand der neuen Obergrenze. Quelle: www.umweltbundesamt.deVeröffentlichung Review and revision of empirical critical loads of nitrogen for Europe(Umweltbundesamt, 2022) Geupel, Markus; Scheuschner, Thomas; Bobbink, Roland; Tomassen, Hilde; Loran, Christin; Deutschland. UmweltbundesamtDieser Bericht beschreibt den wissenschaftlichen Hintergrund und die Ergebnisse der Überprüfung und Überarbeitung der empirischen Critical Loads für Stickstoff (CLempN), die 2011 im Rahmen des UNECE-Übereinkommens über weiträumige grenzüberschreitende Luftverunreinigung (Convention on Long-range Transboundary Air Pollution, LRTAP) für Europa festgelegt wurden. Im Jahr 2020 startete das Coordination Centre for Effects ein Projekt im Rahmen des LRTAP-Übereinkommens, um die empirischen Critical Loads auf den neuesten Stand zu bringen. Neue relevante Informationen aus Studien (2010 - Sommer 2021) zu den Auswirkungen von Stickstoff auf natürliche und naturnahe Ökosysteme wurden in die bestehende europäische Datenbank zu empirischen Critical Loads für N (CLempN) aufgenommen. Bei der aktuellen Überprüfung und Überarbeitung wurden zum ersten Mal Gradientenstudien zur Bewertung und Bestimmung der CLempN herangezogen. Die CLempN wurden gemäß der aktualisierten Klassifizierung des Europäischen Naturinformationssystems (EUNIS) strukturiert. Ein Konsens über die Ergebnisse wurde in einem UNECE-Expertenworkshop zu empirischen Critical Loads für Stickstoff (26.-28. Oktober 2021, Bern, Schweiz) erzielt, der vom Schweizer Bundesamt für Umwelt (BAFU), dem Coordination Centre for Effects und dem Forschungszentrum B-WARE organisiert wurde. Die Ergebnisse, die in Tabelle 1 der Zusammenfassung dargestellt sind, zeigen, dass sich in vielen Fällen die äußeren Bereiche der empirischen Critical Loads verringert haben. Die sich daraus ergebende europäische Datenbank für 2021 enthält sowohl überarbeitete als auch neu festgelegte Wertebereiche für CLempN für jede EUNIS-Klasse. Die Ergebnisse dieses Berichts sind von großer Bedeutung für den Schutz von N-empfindlichen natürlichen und naturnahen Ökosystemen in ganz Europa. Dieses Wissen wird zur Unterstützung der europäischen Politik zur Verringerung der Luftverschmutzung genutzt. Quelle: Bericht