Waldmoore und Landschaftswasserhaushalt

Transkript

1 W A M O S eine DSS-gestützte Managementstrategie für Waldmoore Waldmoore und Landschaftswasserhaushalt gefördert durch: Deutsche Bundesstiftung Umwelt Beate Schlösser

2 Gliederung Wo kommt (noch) Wasser her? Klimasituation und Wasserhaushalt in Brandenburg Klimaänderung Hydrologie der Waldmoore Bedeutung des Einzugsgebietes Handlungsspielräume und Restriktionen Fazit

3 Klima und Wasserhaushalt in Brandenburg SITUATION Gewässerreich aber wasserarm Kontinentales Klima geringe Niederschläge, hohe Evapotranspiration Leichte Böden geringes Speichervermögen, aber hohe Versickerung Starke Entwässerung der Landschaft Wasserbauliche Eingriffe in das natürl. Abflussverhalten der Fließgewässer GW-Absenkung Hydromelioration Über -Entwässerung Bergbau GW-Absenkung, Rückgang Sumpfungswässer Verbindung ehemals geschlossener Binneneinzugsgebiete Intensive Forstwirtschaft

4 Klima und Wasserhaushalt in Brandenburg Niederschlag als bestimmende Größe im Wasserhaushalt Jahressummen von 500 bis 650 mm Werte in den letzten Jahrzehnten weitgehend konstant Verlagerung stärker in das Winterhalbjahr (+10,4 mm) Sommerliche Trockenperioden (-12,8 mm) (hydrologische Trendanalysen , PIK 2003)

5 Klima und Wasserhaushalt in Brandenburg Niederschlagsverteilung in Deutschland und im Land Brandenburg (mittlerer Jahresniederschlag ) Niederschlag als bestimmende Größe im Wasserhaushalt Jahressummen von 500 bis 650 mm km km Niederschlagshöhe in mm < > 1800 Quelle: DWD in: Projektgruppe Landschaftswasserhaushalt

6 Klima und Wasserhaushalt in Brandenburg Quelle: Projektgruppe Landschaftswasserhaushalt, 2003

7 Klima und Wasserhaushalt in Brandenburg Hydrologische Trendanalysen (PIK, 2003) Anstieg mittlere Tagestemperatur um knapp 1 C (signifikant) Anstieg Winter-Halbjahr 1,6 C (signifikant) Anstieg Sommer-Halbjahr 0,6 C (nicht signifikant) Temperaturentwickung der Station Potsdam (Jahresmittelwerte ) 10,5 10 9,5 T in C 9 8,5 8 7, Quelle: Daten des DWD

8 Klima und Wasserhaushalt in Brandenburg Klimatische Wasserbilanz in großen Teilen negativ auf 40% der Landesfläche negativ (PIK, 2003) <-30 mm -30 bis -20 mm -20 bis -10 mm -10 bis 10 mm 10 bis 20 mm 20 bis 30 mm 30 bis 40 mm 40 bis 50 mm 50 bis 60 mm 60 bis 70 mm 70 bis 80 mm 80 bis 90 mm 90 bis 100 mm 100 bis 110 mm > 110 mm Klimatische Wasserbilanz Brandenburg Quelle: Projektgruppe Landschaftswasserhaushalt, 2003

9 Klima und Wasserhaushalt in Brandenburg Klimatische Wasserbilanz in großen Teilen negativ auf 40% der Landesfläche negativ (PIK, 2003) Grundwasserzehrung bzw. wenig Grundwasserneubildung Mittlere Jahressumme der Grundwasserneubildung ( ) Zehrung 0 50 mm/a mm/a mm/a mm/a > 300 mm/a Quelle: LUA, 2004

10 Klima und Wasserhaushalt in Brandenburg Überwiegend fallende Tendenz der Grundwasserstände Abnahme Sickerwassermenge auf 75% Fläche um bis zu 100 mm/a (PIK, 2003) Hydromorphe Standorte durch GW- Absenkungen von Nass- zu Feuchtstufen verändert z.b. Wandel der forstlichen Bestandeszieltypen > -3 cm/a -3 bis -1 cm/a -1 bis -0,1 cm/a gleichbleibend 0,1 bis 1 cm/a 1 bis 3 cm/a > 3 cm/a Niederungen Trendverhalten des Grundwassers im 1. GWL in Brandenburg Quelle: Projektgruppe Landschaftswasserhaushalt, 2003

11 Klimaänderung in Brandenburg Brandenburg 2050 Auswirkung einer Klimaveränderung von heute Temperatur +1.5 C Niederschlag -30 bis -120 mm Relative Feuchte -1.5 bis -3.8% Sonnenscheindauer +3 bis +18% Änderung der potentiell natürl. Vegetation Sickerwasserbildung geht um 57% zurück bis zum Jahr 2050 ( 1,5 C Temperaturerhöhung) Quelle: PIK, 2003

12 Klimaänderung in Brandenburg Einflüsse von Klimaänderungen auf den Wasserhaushalt Durch räumliche und innerjährliche Verschiebungen des Niederschlags Veränderung der Abflussverhältnisse Änderungen der Verdunstung aufgrund ansteigender Temperatur Verlängerung der Vegetationsperiode Zunahme von Extremereignissen (Trockenperioden, Dürren, Starkregen) Abnahme Sickerwasserbildung

13 Waldmoore und Landschaftswasserhaushalt Hydrologie der Waldmoore Stabilisierendes Element im Landschaftswasserhaushalt Klimatische Ausgleichsfunktion Kaltluft-Entstehungsraum, Steigerung der Luftfeuchte Wasserausgleichsraum Wasserhaushalt eines intakten Waldmoores Interner Speicherraum Abflusswiderstand Grundwasserflurabstand Sommer max. 2 dm Quelle: LUA, 2005

14 Waldmoore und Landschaftswasserhaushalt Hydrologie der Waldmoore Mineralisierung, Sackung, Verdichtung des Moorkörpers Degradierung des Moorbodens Veränderung der Biodiversität, Gehölzaufwuchs Nährstoffaustrag Wasserhaushalt eines gestörten Waldmoores Erhöhung Abflussspitzen und Gebietsabfluss, Änderung Gebietsverdunstung Quelle: LUA, 2005

15 Rolle des Einzugsgebietes Wald landwirtschaftlich genutzte Flächen/Offenland Hohes Wasserspeichervermögen bes. im Oberboden verzögerter Abfluss fehlende Extreme, kaum Oberflächenabfluss Hoher Wasserverbrauch hohe Transpiration und Interzeption weniger Sickerwasserbildung Bessere Qualität des das Moor speisenden Wassers Durch gutes Filter- und Puffervermögen Durch extensive Nutzung minimale Stoffeinträge Größe und Beschaffenheit der Einzugsgebiete entscheidend Oberirdisches EZG = 6-10 x Moorfläche (Acker 3,5 x) Ca. 35% der Brandenburger Fläche unter forstlicher Nutzung, davon 79% Kiefernforsten

16 Rolle des Einzugsgebietes Quelle: verändert nach LUA, 2005 Kiefer gegenüber Buche hohe Interzeptionsverdunstung (saisonale Belaubungsunterschiede, Kronenform, Stammabfluss) Wasserhaushalt von Kiefern - und Buchenbeständen unterschiedlicher Wuchsstadien (620 mm/a, Sandbraunerde; verändert nach ANDERS et et al. al. 1999) Himbeer-Drahtschmielen-Kiefernforst No = 620 mm % % 100% % % % 76 12% 0% 28 5% 83 13% Jungwuchs 8 Dickung14 Stangenholz Baumholz 76 schwach 22 stark 50 Schattenblumen-Buchenforst % % 78% % % % % % Jungwuchs 8 Dickung 14 Stangenholz Baumholz 135 schwach 22 Freiland-Niederschlag (No) Gesamtverdunstung (V) Tiefensickerung in Buchenwäldern deutlich höher im Gegensatz zu Kiefernforsten Waldinnenklima unter Buche feucht, kühl, dunkel besser für Moor

17 Handlungsspielräume und Restriktionen Moorrenaturierung nur mit ausreichendem Wasserdargebot erfolgreich! Wasserspeisung Moor = f (Substrat/Geomorphologie EZG, Flächengröße/-nutzung EZG, Niederschlag/Temperatur) Ausreichendes Wasserdargebot in den Unterläufen der Flüsse insbesondere in Poldergebieten in Binneneinzugsgebieten der Endmoränen und kuppigen Grundmoränen Häufig ausreichendes Wasserdargebot in engen Talrinnen mit Druck- oder Quellwasseraustritten mit hohen Grundwasserdurchflussraten (geneigte Moore) Kein ausreichendes Wasserdargebot auf durchlässigen Substraten mit Anbindung an überregionale Entwässerungen

18 Handlungsspielräume und Restriktionen Moorrenaturierung nur mit ausreichendem Wasserdargebot erfolgreich! Wasserspeisung Moor = f (Substrat/Geomorphologie EZG, Flächengröße/-nutzung EZG, Niederschlag/Temperatur) Wiederherstellung von Binneneinzugsgebieten Waldumbau Gehölzentnahme auf dem Moorkörper Wasserbauliche Maßnahmen Gewässerausbau Grundwasserentnahme Wasserbewirtschaftung Speicherbewirtschaftung Indirekte Wirkung durch intakte Waldmoore Klimaänderung

19 Fazit Intakte Waldmoore und ihre natürl. Einzugsgebiete tragen zur Stabilisierung des Landschaftswasserhaushaltes bei Bedeutung der Zuflüsse aus den Einzugsgebieten für die Moore wächst mit Abnahme der Niederschläge und Zunahme der Verdunstung Potentiale zur Wiedervernässung sind sehr unterschiedlich aufgrund der vielseitigen naturräumlichen Ausstattung Änderungen von Klimagrößen haben direkten Einfluss auf die hydrologischen Prozesse und damit auf die regionale Wasserbilanz Trotzdem noch vielerorts Moorwachstum möglich! Nicht nur im Hinblick auf die zu erwartenden Klimaänderungen, sondern schon anhand der aktuellen defizitären Wassersituation besteht für die Waldmoore erheblicher Handlungsbedarf

20 Waldmoore und Landschaftswasserhaushalt Vielen Dank für ihr Interesse! gefördert durch: Deutsche Bundesstiftung Umwelt