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03.08.2020

Wo ist das Wasser während einer Dürre?

Wenn bereits kaum Niederschlag fällt - wo und wie verteilt sich das wenige Wasser und welche Möglichkeiten gibt es, den Rückhalt im Boden und in der Landschaft zu verbessern? Prof. Dr. Dörthe Tetzlaff und ihr Team vom Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) haben herausgefunden, dass die Vegetation darauf einen großen Einfluss hat. Die Forschungsgruppe analysiert die Speicherung, Verteilung und Qualität des Wassers in der Landschaft. Am Beispiel des dürreempfindlichen Demnitzer Mühlenfließes in Brandenburg, einem Teileinzugsgebiet der Spree, quantifizierten sie die sichtbaren und unsichtbaren Wasserflüsse während und kurz nach der großen Trockenheit 2018. Brandenburg ist mit einem Jahresniederschlag von nur 560 Litern pro Quadratmeter das niederschlagsärmste Bundesland. Im Jahr 2018 fielen sogar nur 390 Liter Wasser pro Quadratmeter, also ca. 40 Prozent weniger Niederschlag als gewöhnlich. Schon unter „normalen” klimatischen Bedingungen werden etwa 90 Prozent des Niederschlags wieder in die Atmosphäre abgegeben und fließen nicht in Grundwasser oder Flüssen ab. Die Grundwasserstände im Gebiet zeigen heute, dass die Defizite aus dem Jahr 2018 zwischen den Wachstumsperioden nicht ausgeglichen werden konnten. Das Team untersuchte im Demnitzer Mühlenfließ zwei Standorte mit regionaltypischen Landnutzungen: einen Mischwald mit sandigen Böden und einer tief wurzelnden Zone und Grünland mit lehmigeren Böden und einer flacher wurzelnden Zone. Der Waldboden war wesentlich trockener, was auf Eigenschaften von Boden und Pflanzen zurückzuführen ist. So waren während der Dürre im obersten Meter des sandigen Bodens im Wald nur 37 Liter Wasser pro Quadratmeter und unter Grünland immerhin 146 Liter Wasser pro Quadratmeter vorhanden. Das Blätterdach des Waldes schirmte bereits einen Teil des Regens ab, der direkt von den Blättern verdunstete und den Boden nie erreichte. Zudem war der sandige Waldboden kaum in der Lage, Wasser zu speichern. Niederschläge drangen tiefer in den Boden ein, wurden allerdings während der Wachstumsperiode vor Erreichen des Grundwassers wieder von den Bäumen aufgenommen. Unter der Grünlandfläche sickerte das Wasser kontinuierlich in Richtung Grundwasser. Der Boden konnte mehr Wasser speichern. Da die Pflanzen nur Wasser aus dem oberen Boden entnahmen führte dies zu „älterem” Bodenwasser. Die Wissenschaftler konnten zeigen, wie schlecht die Landschaften in Brandenburg in der Lage sind, Niederschlagswasser im Gebiet zu halten, um Perioden mit weniger Regen zu überbrücken. Die Landschaften und ihre Nutzungen, die untersucht wurden, sind typisch für die Nordeuropäische Tiefebene. Es war laut den Forschern erschreckend festzustellen, wie stark selbst ein natürlicher Mischwald unter der Dürre leidet. Für wirtschaftsorientierten Forst, mit im Bestand dominierenden Nadelbäumen, ist die Situation noch schlimmer. Die Originalstudie „Isotope‐aided modelling of ecohydrologic fluxes and water ages under mixed land use in Central Europe: The 2018 drought and its recovery. Hydrological Processes” ist in der Fachzeitschrift Hydrology and Earth System Sciences erschienen:

Weiterführende Links
doi.org/10.5194/hess-2020-81

Webcode: 20200803_005