Moose als Zeiger von Luftverschmutzung

Moose als Zeiger von Luftverschmutzung
Hylocomium splendens (Foto: Landesagentur für Umwelt und Klimaschutz, 2011)

Warum Moose? | Aktuelle Ergebnisse (2021)

Die Erhebung von Schadstoffablagerungen aus der Luft anhand von Moosen wird im Rahmen des europäischen Projektes "European surveys of heavy metal accumulation in mosses“ (Europaweite Erhebung der Schwermetallanreicherung in Moosen) in vielen Ländern Europas und Zentralasiens alle fünf Jahre, seit 1995, durchgeführt.
Seit 1995 analysiert auch das Biologische Labor der Landesagentur für Umwelt und Klimaschutz, alle fünf Jahre Moose von 20 Probestellen in Südtirol auf verschiedene Schadstoffgehalte.
Das Moos wird auf die Konzentrationen von folgenden Schadstoffen untersucht: Arsen, Blei, Cadmium, Chrom, Eisen, Kupfer, Nickel, Quecksilber, Vanadium, Zink und Stickstoff.

Die letzte Erhebung verschob sich um ein Jahr, von 2020 auf den Sommer 2021, aufgrund der Covid-19-Pandemie.

Hier finden Sie die Ergebnisse des letzten Monitorings für 2021.

Warum Moose?

Schwermetalle und andere Schadstoffe gelangen durch vom Menschen verursachte Emissionen (z.B. Verkehr, Industrie, Verbrennungsprozesse, Landwirtschaft) oder durch natürliche Ursachen (z.B. Vulkanausbrüche, Saharastaub, geogene Stäube) in die Atmosphäre. Sie werden durch Winde verfrachtet und gelangen durch Absetzung oder durch den Niederschlag auf den Boden und in die Pflanzen.

Moose eignen sich aus folgenden Gründen besonders gut zur Erhebung von Schadstoffablagerung auf den Boden aus der Atmosphäre:

  • Die Nährstoff- und Wasserversorgung der Moose erfolgt größtenteils durch atmosphärische Einträge (Niederschläge) und nicht über den Boden. Moose sind also Bioakkumulatoren, die Stoffe aus der Luft anreichern.
  • Die Wuchsform vieler Moosarten, wie z.B. das Stockwerkmoos Hylocomium splendens, ermöglicht ein Filtrieren der Luft und erhöht dadurch den atmosphärischen Eintrag auf die Pflanze.
  • Der Vorteil bei den Analysen von Moosen ist, dass die Konzentrationen von Schadstoffen in Moosen durch ihre aktive Anreicherung ziemlich hoch sind, während sie bei der direkten Bestimmung in Niederschlägen und in der Luft selbst oft unter der Nachweisgrenze liegen
  • Die Verwendung von Bioakkumulatoren hat den Vorteil, unabhängig von externer Energieversorgung zu sein. Somit können auch entlegene Gebiete mit dieser Methode untersucht werden.

Moose helfen bei der Überwachung der Luftqualität
(Produktion: Jänner 2023)

In Südtirol wird beim Monitoringprogramm"European surveys of heavy metal accumulation in mosses“ (link esterno)das Stockwerkmoos Hylocomium splendens verwendet. An jedem der 20 Sammelpunkte werden Moose gesammelt und in einem PVC-Säckchen ins Labor gebracht. Im Labor muss jede Verunreinigung durch metallische Gegenstände vermieden werden. Die Moosproben werden von Humus, Nadeln und anderem Detritus gereinigt. Anschließend werden sie getrocknet und gemahlen.

Probenstelle (Foto: Landesagentur für Umwelt und Klimaschutz, 2011)
Probenstelle (Foto: Landesagentur für Umwelt und Klimaschutz, 2011)

Die Auswahl geeigneter Probenahmestellen wurde mit der Hilfe der Forststationen ermöglicht. Größere Waldlichtungen eignen sich gut für die Besammlung. Der Probenpunkt muss weit genug von Straßen, Industrien und Siedlungen entfernt liegen, um lokale Einflüsse auszuschließen. In einem Erhebungsprotokoll werden neben den Koordinaten die wichtigsten Merkmale des Probenpunktes festgehalten.

Die weiteren Schritte erfolgen im Labor für Wasseranalysen und Chromatographie.

Die Analyse der verschiedenen Metalle erfolgt meist mit dem Massenspektrographen und in einigen Fällen mit der Atomabsorptionsspektralphotometrie. Der Stickstoff wird hingegen vom Labor für Agrikulturchemie am Versuchszentrum Laimburg analysiert. Vor Beginn der Messungen wurde eine Interkalibration mit den anderen europäischen Teilnehmern durchgeführt.


Aktuelle Ergebnisse (2021)

Die Analysen der letzten Erhebung (2021) ergeben, dass die Konzentrationen in Südtirol von Chrom, Nickel, Eisen, Vanadium, Blei, Quecksilber und Stickstoff geringer als in den Vorjahren waren. Die Konzentrationen von Cadmium sind in den letzten fünf Jahren gleichgeblieben, während die Konzentrationen der gemessenen Elemente Arsen, Kupfer und Zink hingegen einen geringen Anstieg aufwiesen. Jene Werte befinden sich allerdings immer noch im grünen Messbereich der europaweiten Skala.

Bei der Interpretation der Ergebnisse ist zu berücksichtigen, dass die Konzentrationen der Schadstoffe in Moosen von Niederschlägen, Winden und Feinstaubgehalt beeinflusst werden:

Hier finden Sie die Ergebnisse der einzelnen Schadstoffe:

Anmerkung: Die Karten mit Balkendiagrammen stellen die Ergebnisse zu den Konzentrationen der Schadstoffe an den verschiedenen Probenpunkte der Provinz Südtirol dar. Zum Vergleich wird auch die europäische Karte mit der Deposition des jeweiligen Schwermetalls aus dem aktuellen Report 2015/16 dargestellt.

Die Karten auf europäischer Ebene wurden aus: Frontasyeva M., Harmens H., Uzhinskiy A., Chaligava O. and participants of the moss survey (2020). Mosses as biomonitors of air pollution: 2015/2016 survey on heavy metals, nitrogen and POPs in Europe and beyond. Report of the ICP Vegetation Moss Survey Coordination Centre, Joint Institute for Nuclear Research, Dubna, Russian Federation, 136 pp. übernommen.

Arsen wurde früher vor allem von Kohlebergwerken und von der Bergbauindustrie emittiert. Weitere Verunreinigungsquellen sind Metallindustrie, Glasindustrie, Pestizide und Holzschutzmittel, aber auch Vulkane. Das Heizen mit Holz oder Kohle kann ebenfalls eine Arsenemission verursachen. Arsen hat eine hohe toxische und karzinogene Wirkung auf Säugetiere. Pflanzen sind dagegen eher unempfindlich gegen dieses Metall.
Im Westen des Landes sind -geologisch bedingt- die höchsten Konzentrationen anzutreffen. Im Mittel wurde bei der letzten Untersuchung eine leicht höhere Konzentration als in den Vorjahren gemessen. Im Jahr 2015 sind die mittleren Arsenkonzentrationen in Südtirol ähnlich wie der europäische Median.

Deposition von Arsen in Südtirol. Im Mittel wurde bei der letzten Untersuchung eine leicht höhere Konzentration als in den Vorjahren gemessen.  (Quelle: Landesagentur für Umwelt und Klimaschutz, 2022)
Deposition von Arsen in Südtirol (Quelle: Landesagentur für Umwelt und Klimaschutz, 2022)
Deposition von Arsen in Europa. Im Jahr 2015 sind die mittleren Arsenkonzentrationen in Südtirol ähnlich wie der europäische Median.(Quelle: Frontasyeva M., Harmens H., Uzhinskiy A., Chaligava O. and participants of the moss survey (2020). Mosses as biomonitors of air pollution: 2015/2016 survey on heavy metals, nitrogen and POPs in Europe and beyond. Reprot of the ICP Vegetation Moss Survey Coordination Centre, Joint Institute for Nuclear Research, Dubna, Russian Federation, 136 pp.)
Deposition von Arsen in Europa (Quelle: Frontasyeva et al. 2020)

Cadmium gelangt vor allem durch die Verwendung von Kunstdünger und die Verbrennung von Müll und fossilen Brennstoffen in die Umwelt. Auch Industrie und Baugewerbe sowie Hausbrand können die Cadmium-Emissionen beeinflussen. Cadmium reichert sich in fast allen Lebewesen an und wirkt toxisch.

In Südtirol konnten vor allem im Jahr 1995 die höchsten Werte im Raum zwischen Bozen und Meran festgestellt werden. Dies hängt wahrscheinlich mit den industriellen Ballungszentren und der Zufuhr von Schwermetallen durch die Südwinde zusammen. Seit 1995 ist im Durchschnitt ein stetiger Rückgang zu verzeichnen. Der Median der Cadmiumkonzentration beträgt in Südtirol im Jahre 2015 ca. die Hälfte des europäischen Durchschnitts.

Deposition von Cadmium in Südtirol. Seit 1995 ist im Durchschnitt ein stetiger Rückgang zu verzeichnen.(Quelle: Landesagentur für Umwelt und Klimaschutz)
Deposition von Cadmium in Südtirol (Quelle: Landesagentur für Umwelt und Klimaschutz, 2022)
Deposition von Cadmium in Europa. Der Median der Cadmiumkonzentration beträgt in Südtirol im Jahre 2015 ca. die Hälfte des europäischen Durchschnitts. (Quelle: Frontasyeva M., Harmens H., Uzhinskiy A., Chaligava O. and participants of the moss survey (2020). Mosses as biomonitors of air pollution: 2015/2016 survey on heavy metals, nitrogen and POPs in Europe and beyond. Reprot of the ICP Vegetation Moss Survey Coordination Centre, Joint Institute for Nuclear Research, Dubna, Russian Federation, 136 pp.)
Deposition von Cadmium in Europa (Quelle: Frontasyeva et al. 2020)

Die Hauptquelle von Chromemissionen ist vor allem die Stahlindustrie, die Verbrennung von Kohle ohne geeignete Filter und die Winderosion von Böden. Chrom hat eine toxische Wirkung auf die Lebewesen. In Südtirol kommen erhöhte Chromkonzentrationen in den Ballungsgebieten vor.

Im Jahr 2005 konnten entlang der Hauptverkehrsadern etwas erhöhte Chromwerte festgestellt werden, 2010 war der Trend hingegen wieder rückläufig. Bei den Erhebungen 2015 sind die gemessenen Chromkonzentrationen in Südtirol wieder deutlich angestiegen, während die Werte im Jahr 2021 sich wieder deutlich normalisiert haben. Im Jahr 2015 sind die Chromwerte im Vergleich zum europäischen Mittel viel höher, die aktuellen Werte liegen hingegen wieder ähnlich im europäischen Mittel von 2015.

Deposition von Chrom in Südtirol. Bei den Erhebungen 2015 sind die gemessenen Chromkonzentrationen in Südtirol wieder deutlich angestiegen, während die Werte im Jahr 2021 sich wieder deutlich normalisiert haben.  (Quelle: Landesagentur für Umwelt und Klimaschutzt)
Deposition von Chrom in Südtirol (Quelle: Landesagentur für Umwelt und Klimaschutz, 2022)
Deposition von Chrom in Europa. Im Jahr 2015 sind die Chromwerte in Südtirol im Vergleich zum europäischen Mittel viel höher, die aktuellen Werte liegen hingegen wieder ähnlich im europäischen Mittel von 2015.(Quelle: Frontasyeva M., Harmens H., Uzhinskiy A., Chaligava O. and participants of the moss survey (2020). Mosses as biomonitors of air pollution: 2015/2016 survey on heavy metals, nitrogen and POPs in Europe and beyond. Reprot of the ICP Vegetation Moss Survey Coordination Centre, Joint Institute for Nuclear Research, Dubna, Russian Federation, 136 pp.))
Deposition von Chrom in Europa (Frontasyeva et al. 2020)

Anthropogene Hauptemissionen von Eisen stammen aus der Stahl- und Eisenindustrie und dem Eisenabbau. Auch aus der Verbrennung von Kohle kann Eisen emittiert werden. Ansonsten kann dieses Metall auch leicht durch die Winderosion von Böden emittiert werden, vor allem in stark eisenhaltigen Böden, wie sie mancherorts in Südtirol anzutreffen sind. Eisen ist ein essentielles Element für viele Lebewesen und kann kaum toxisch wirken.

Die Depositionsraten sind seit den Erhebungen 1995 mit Ausnahme 2005 relativ konstant und liegen 2015 im europäischen Durchschnitt.

Deposition von Eisen in Südtirol. Die Depositionsraten sind seit den Erhebungen 1995 mit Ausnahme 2005 relativ konstant. (Quelle: Landesagentur für Umwelt und Klimaschutz)
Deposition von Eisen in Südtirol (Quelle: Landesagentur für Umwelt und Klimaschutz, 2022)
Deposition von Eisen in Europa. Südtirol Depostionsraten liegen 2015 im europäischen Durchschnitt.(Quelle: Frontasyeva M., Harmens H., Uzhinskiy A., Chaligava O. and participants of the moss survey (2020). Mosses as biomonitors of air pollution: 2015/2016 survey on heavy metals, nitrogen and POPs in Europe and beyond. Reprot of the ICP Vegetation Moss Survey Coordination Centre, Joint Institute for Nuclear Research, Dubna, Russian Federation, 136 pp.)
Deposition von Eisen in Europa (Quelle: Frontasyeva et al. 2020)

Das Verbrennen von Kohle und Müll, sowie die Verwendung von gewissen Fungiziden verursachen Emissionen von Quecksilber. Dieses Metall wirkt auf Mensch und Tier hoch toxisch, es wird primär über die Atemwege aufgenommen.

In Südtirol ist die Konzentration von Quecksilber von 1995 bis 2000 leicht angestiegen und war bis 2010 relativ konstant. In den letzten beiden Untersuchungszeiträumen konnte ein deutlicher Rückgang festgestellt werden. Weltweit ist ein leichter Aufwärtstrend zu verzeichnen. Südtirols Werte liegen 2015 im Mittel, gleich wie der Durchschnitt des restlichen Europas.

Deposition von Quecksilber in Südtirol. den letzten beiden Untersuchungszeiträumen konnte ein deutlicher Rückgang festgestellt werden.(Quelle: Landesagentur für Umwelt und Klimaschutz)
Deposition von Quecksilber in Südtirol (Quelle: Landesagentur für Umwelt und Klimaschutz, 2022)
Deposition von Quecksilber in Europa. Südtirols Werte liegen 2015 im Mittel, gleich wie der Durchschnitt des restlichen Europas. (Quelle: Frontasyeva M., Harmens H., Uzhinskiy A., Chaligava O. and participants of the moss survey (2020). Mosses as biomonitors of air pollution: 2015/2016 survey on heavy metals, nitrogen and POPs in Europe and beyond. Reprot of the ICP Vegetation Moss Survey Coordination Centre, Joint Institute for Nuclear Research, Dubna, Russian Federation, 136 pp.)
Deposition von Quecksilber in Europa (Quelle: Frontasyeva et al. 2020)

Die Hauptquellen von Nickel sind die Verbrennung von Kohle und Erdöl, sowie die metallverarbeitende Industrie. Nickel ist für einige Organismen ein essentielles Element, kann aber in höheren Konzentrationen toxisch wirken. Gewisse Ni-Verbindungen sind karzinogen oder allergen.

In Südtirol sind die erhöhten Konzentrationen an der Sammelstelle bei Naturns auffallend. Die mittleren Nickelwerte blieben in den Jahren 1995 und 2000 weitgehend unverändert, anschließend konnte ein Anstieg bis 2015 verzeichnet werden, während im Jahr 2021 die niedrigsten Werte des gesamten Untersuchungszeitraums festgestellt wurden. Die mittleren Nickelkonzentrationen in Südtirol sind im Jahr 2015 viel höher als der europäische Median, aktuell (2021) liegen sie knapp darunter.

Deposition von Nickel in Südtirol. Im Jahr 2021 die niedrigsten Werte des gesamten Untersuchungszeitraums festgestellt wurden.  (Quelle: Landesagentur für Umwelt und Klimaschutz)
Deposition von Nickel in Südtirol (Quelle: Landesagentur für Umwelt und Klimaschutz, 2022)
Deposition von Nickel in Europa. mittleren Nickelkonzentrationen in Südtirol sind im Jahr 2015 viel höher als der europäische Median, aktuell (2021) liegen sie knapp darunter. (Quelle: Frontasyeva M., Harmens H., Uzhinskiy A., Chaligava O. and participants of the moss survey (2020). Mosses as biomonitors of air pollution: 2015/2016 survey on heavy metals, nitrogen and POPs in Europe and beyond. Reprot of the ICP Vegetation Moss Survey Coordination Centre, Joint Institute for Nuclear Research, Dubna, Russian Federation, 136 pp.)
Deposition von Nickel in Europa (Quelle: Frontasyeva et al. 2020)

Blei stammt vor allem vom Straßenverkehr. Blei wirkt auf die meisten Lebewesen toxisch und ist nicht essentiell. Es reichert sich in Knochen, Leber und Nieren an.
Die Konzentration dieses Metalls ist seit 1995 konstant rückläufig. Grund dafür ist der Einsatz von bleifreiem Benzin in den letzten Jahren. Im Jahr 2015 sind die Werte im gesamten Landesgebiet unter dem europäischen Median.

Deposition von Blei in Südtirol. Die Konzentration dieses Metalls ist seit 1995 konstant rückläufig. (Quelle: Landesagentur für Umwelt und Klimaschutz)
Deposition von Blei in Südtirol (Quelle: Landesagentur für Umwelt und Klimaschutz, 2022)
Deposition von Blei in Europa. Im Jahr 2015 sind die Werte im gesamten Landesgebiet unter dem europäischen Median. (Quelle: Frontasyeva M., Harmens H., Uzhinskiy A., Chaligava O. and participants of the moss survey (2020). Mosses as biomonitors of air pollution: 2015/2016 survey on heavy metals, nitrogen and POPs in Europe and beyond. Reprot of the ICP Vegetation Moss Survey Coordination Centre, Joint Institute for Nuclear Research, Dubna, Russian Federation, 136 pp.)
Deposition von Blei in Europa (Quelle: Frontasyeva et al. 2020)

Die wichtigsten Quellen für Kupferemissionen sind die metallverarbeitende Industrie und die Verbrennung fossiler Brennstoffe. Auch in Dieselkraftstoff, Düngemitteln und Pestiziden, die für den Weinbau verwendet werden, kann Kupfer vorkommen. Kupfer ist für die Lebewesen ein essentielles Element, in höherer Konzentration kann es aber toxisch wirken.

In Südtirol liegen die höchsten Konzentrationen vor allem im Raum Meran-Bozen-Brixen. Seit dem Jahre 2005 nimmt die gemessene Kupferkonzentration ständig ab bzw. ist im Jahr 2015 und 2021 ähnlich. In Europa liegt der Median im Jahre 2015 unter jenem von Südtirol.

Deposition von Kupfer in Südtirol. Seit dem Jahre 2005 nimmt die gemessene Kupferkonzentration ständig ab bzw. ist im Jahr 2015 und 2021 ähnlich.  (Quelle: Landesagentur für Umwelt und Klimaschutz)
Deposition von Kupfer in Südtirol (Quelle: Landesagentur für Umwelt und Klimaschutz, 2022)
Deposition von Kupfer in Europa. In Europa liegt der Median im Jahre 2015 unter jenem von Südtirol. (Quelle: Frontasyeva M., Harmens H., Uzhinskiy A., Chaligava O. and participants of the moss survey (2020). Mosses as biomonitors of air pollution: 2015/2016 survey on heavy metals, nitrogen and POPs in Europe and beyond. Reprot of the ICP Vegetation Moss Survey Coordination Centre, Joint Institute for Nuclear Research, Dubna, Russian Federation, 136 pp.)
Deposition von Kupfer in Europa (Quelle: Frontasyeva et al. 2020)

Vanadium stammt vor allem aus metallverarbeitenden Industrien, Ölraffinerien und winderodierten Böden. Dieses Element ist für bestimmte Lebewesen essentiell, in höheren Konzentrationen ist es jedoch toxisch, karzinogen und akkumulativ.

In Südtirol wurden die höchsten Konzentrationen in der Nähe von Meran und Bozen gemessen. In den ersten beiden Untersuchungszeiträumen wurde keine Veränderung der Konzentration festgestellt, 2005 lagen die Werte etwas höher, 2010 waren sie aber wieder rückläufig. Im Jahre 2015 wurden annähernd gleich hohe Vanadiumkonzentrationen wie 2010 verzeichnet und erreichten im Jahr 2021 die niedrigsten Werte. Die Vanadiumwerte in Südtirol lagen 2015 leicht über dem europäischen Mittel.

Deposition von Vanadium in Südtirol. Im Jahre 2015 wurden annähernd gleich hohe Vanadiumkonzentrationen wie 2010 verzeichnet und erreichten im Jahr 2021 die niedrigsten Werte.  (Quelle: Landesagentur für Umwelt und Klimaschutz)
Deposition von Vanadium in Südtirol (Quelle: Landesagentur für Umwelt und Klimaschutz, 2022)
Deposition von Vanadium in Europa. Vanadiumwerte in Südtirol lagen 2015 leicht über dem europäischen Mittel. (Quelle: Frontasyeva M., Harmens H., Uzhinskiy A., Chaligava O. and participants of the moss survey (2020). Mosses as biomonitors of air pollution: 2015/2016 survey on heavy metals, nitrogen and POPs in Europe and beyond. Reprot of the ICP Vegetation Moss Survey Coordination Centre, Joint Institute for Nuclear Research, Dubna, Russian Federation, 136 pp.)
Deposition von Vanadium in Europa (Quelle: Frontasyeva et al. 2020)

Hauptemittenten von Zink sind Straßenverkehr, metallverarbeitende Industrien und die Verbrennung von fossilen Brennstoffen. Für viele Lebewesen ist Zink ein essentielles Element, nur bei sehr hoher Dosis wirkt es auf Pflanzen und Tiere toxisch. Moose besitzen bereits einen relativ hohen Gehalt an Zink, sie akkumulieren es kaum.

In Südtirol wurden im Raum Bozen-Meran-Brixen erhöhte Konzentrationen festgestellt, Grund dafür könnten die industriellen Zentren dort sein. Durchschnittlich sind die Werte seit1995 fast stetig gesunken.  Die Mittelwerte in Europa liegen 2015 etwas höher als jene von Südtirol.

Deposition von Zink in Südtirol. Durchschnittlich sind die Werte seit1995 fast stetig gesunken. (Quelle: Landesagentur für Umwelt und Klimaschutz)
Deposition von Zink in Südtirol (Quelle: Landesagentur für Umwelt und Klimaschutz, 2022)
Deposition von Zink in Europa. Die Mittelwerte in Europa liegen 2015 etwas höher als jene von Südtirol. (Quelle: Frontasyeva M., Harmens H., Uzhinskiy A., Chaligava O. and participants of the moss survey (2020). Mosses as biomonitors of air pollution: 2015/2016 survey on heavy metals, nitrogen and POPs in Europe and beyond. Reprot of the ICP Vegetation Moss Survey Coordination Centre, Joint Institute for Nuclear Research, Dubna, Russian Federation, 136 pp.)
Deposition von Zink in Europa (Quelle: Frontasyeva et al. 2020)

Seit 2005 wurde zusätzlich zu den Schwermetallen auch das Element Stickstoff in Moosen untersucht. Stickstoffemissionen können auf den Einsatz von Kunststoffdüngemitteln zurückgeführt werden. Aufgrund der Industrialisierung und der stetig wachsenden Weltbevölkerung nehmen die Stickstoffkonzentrationen in der Atmosphäre in den letzten Jahren weltweit zu und verursachen Überdüngung und Versauerung von Böden. Die Medianwerte von Stickstoff sind in den Jahren 2015 und 2021 ähnlich und liegen im europäischen Mittel.

Deposition von Stickstoff in Südtirol,. Die Medianwerte von Stickstoff sind in den Jahren 2015 und 2021 ähnlich.  (Quelle: Landesagentur für Umwelt und Klimaschutz)
Deposition von Stickstoff in Südtirol (Quelle: Landesagentur für Umwelt und Klimaschutz, 2022)
Deposition von Stickstoff in Europa. Die Medianwerte in Südtirol liegen im europäischen Mittel. (Quelle: Frontasyeva M., Harmens H., Uzhinskiy A., Chaligava O. and participants of the moss survey (2020). Mosses as biomonitors of air pollution: 2015/2016 survey on heavy metals, nitrogen and POPs in Europe and beyond. Reprot of the ICP Vegetation Moss Survey Coordination Centre, Joint Institute for Nuclear Research, Dubna, Russian Federation, 136 pp.)
Deposition von Stickstoff in Europa (Quelle: Frontasyeva et al. 2020)

Kontakt: Biologisches Labor