Veranlassung
Vor dem Hintergrund verschiedener WSV-Anfragen zur Beratung in wasserwirtschaftlichen Fragestellungen in Tieflandregionen mit Bundeswasserstraßen (Eider, NOK, obere Havel) versucht die BfG seit einigen Jahren über Vorstudien/Einzelprojekte das erforderliche Wissen für die WSV-Auftragsbearbeitung scheibchenweise zu generieren und Schritt für Schritt Verständnislücken für die modelltechnische Abbildung des Wasser- und Bodenhaushalts zu schließen. So ist ein Strauß an Erkenntnissen und Modellen/Methoden entstanden bzw. noch am Entstehen.
Die Bundeswasserstraßen im Norden Deutschlands (wie zum Beispiel der NOK und die nördlich angrenzende Eider) stehen vor dem Hintergrund des Klimawandels und des gesellschaftlichen Wandels vor großen zukünftigen Herausforderungen. Der steigende Meeresspiegelanstieg reduziert die Möglichkeiten zur Ableitung von Wasser aus dem Einzugsgebiet im Freigefälle. Eine veränderte Niederschlagsverteilung über das Jahr mit ausgeprägteren Feucht- und Trockenzeiten erfordert eine angepasste Bewirtschaftung (in Form von Be- und Entwässerung) und Moorböden verlangen aus Sicht des Klimaschutzes nach einer anderen Form der Kultivierung. Eine veränderte Wasserbewirtschaftung des Einzugsgebietes, die diese Aspekte mit einbezieht, Ersatzbauten für marode wasserbauliche Anlagen, Neubauten von Pumpwerken, eine Veränderung der Vorflut - all dies sind Optionen, die durchdacht, modelliert und hinsichtlich ihrer Wirksamkeit bewertet werden müssen. Dies sind die gegenwärtigen Fragestellungen der WSV für die nachfolgend näher charakterisierten Gebiete, zu deren Beantwortung die BfG im Rahmen ihrer Beratungsaufträge Fachbeiträge liefern muss. Voraussetzung dafür ist in einem ersten Schritt, den Wasserhaushalt und die Wasserbewirtschaftung modelltechnisch ausreichend detailliert und belastbar abzubilden.
Nord-Ostsee-Kanal (NOK)
Der NOK verbindet als BWaStr. auf einer Länge von ca. 100 km die Nordsee über die Unterelbe bei Brunsbüttel mit der Ostsee in der Kieler Förde. Neben seiner Hauptfunktion als Schifffahrtsstraße dient er auch zur Entwässerung des umgebenden Einzugsgebietes. Mit einem Einzugsgebiet von ca. 1530 km² ist der NOK der größte künstliche Vorfluter Schleswig-Holsteins.
Eider
Das ca. 2000 km² große Einzugsgebiet der Eider befindet sich im norddeutschen Tiefland nördlich des NOK und ist hydrologisch und wasserwirtschaftlich dominiert durch die Gezeiten der Nordsee und anthropogenen Steuerungen eines komplexen Entwässerungssystems bestehend aus Längs- und Quergräben, Wehren, Sielen und Schöpfwerken.
Obere Havel
Das obere Havelgebiet (Einzugsgebietsfläche bis zur Schleuse Spandau 3500 km²) ist ebenfalls eine Tieflandregion im Nordosten Deutschlands. Im Unterschied zum Eider- und NOK-Gebiet gibt es hier eine Vielzahl an durchflossenen Seen und die Havel selbst weitet sich an vielen Stellen seenartig auf. Damit kommt der Gewässerverdunstung ebenso wie der Interaktion zwischen Grundwasser- und Oberflächengewässer eine besonders große Bedeutung zu.
Die Vielfalt und Aktivität der Bodengemeinschaften aus Pilzen, Bakterien, Archaeen und anderen Einzellern ist wichtig für Funktionen wie die C Speicherung, die Resilienz von Bäumen gegenüber dem Klimawandel und den Umsatz von organischen Bestandteilen. Es gibt zwar mit der Bodenzustandserhebung im Wald (BZE) ein bundesweites Monitoring, welches Auskunft über die Vitalität der Bäume und den physikochemischen Bodenzustand gibt. Die Bodenbiologie wird dabei allerdings nicht berücksichtigt. Ein erweitertes systematisches Monitoring kann helfen, Zusammenhänge zwischen standörtlichen Gegebenheiten und Bodenorganismen und deren Funktionen besser zu verstehen. Dieses Projekt zielt daher darauf ab, die umfangreichen Daten der BZE mit neu erhobenen Daten zu Biodiversität und biologische Aktivität im Boden zu verknüpfen. Im Zuge der dritten BZE soll eine deutschlandweite Probennahme an BZE-Punkten und auf Flächen des Level-II-Intensivmonitorings stattfinden. Die Proben sollen hinsichtlich der Biodiversität mithilfe molekularer und komplementärer Verfahren zur Messung von Biomasse und Aktivität analysiert werden. Ziel ist ein besseres prozessbasiertes Verständnis des Beitrags von Wäldern und Waldböden zu ausgeglichenen und nachhaltigen biogeochemischen Kreisläufen. Daraus lassen sich waldbauliche Handlungsempfehlungen zur Vorbeugung und Anpassung an den globalen Wandel entwickeln. Gleichzeitig kann eine Wissenslücke zum Zustand der Biodiversität in Deutschlands Waldböden geschlossen werden.
Die Vielfalt und Aktivität der Bodengemeinschaften aus Pilzen, Bakterien, Archaeen und anderen Einzellern ist wichtig für Funktionen wie die C Speicherung, die Resilienz von Bäumen gegenüber dem Klimawandel und den Umsatz von organischen Bestandteilen. Es gibt zwar mit der Bodenzustandserhebung im Wald (BZE) ein bundesweites Monitoring, welches Auskunft über die Vitalität der Bäume und den physikochemischen Bodenzustand gibt. Die Bodenbiologie wird dabei allerdings nicht berücksichtigt. Ein erweitertes systematisches Monitoring kann helfen, Zusammenhänge zwischen standörtlichen Gegebenheiten und Bodenorganismen und deren Funktionen besser zu verstehen. Dieses Projekt zielt daher darauf ab, die umfangreichen Daten der BZE mit neu erhobenen Daten zu Biodiversität und biologische Aktivität im Boden zu verknüpfen. Im Zuge der dritten BZE soll eine deutschlandweite Probennahme an BZE-Punkten und auf Flächen des Level-II-Intensivmonitorings stattfinden. Die Proben sollen hinsichtlich der Biodiversität mithilfe molekularer und komplementärer Verfahren zur Messung von Biomasse und Aktivität analysiert werden. Ziel ist ein besseres prozessbasiertes Verständnis des Beitrags von Wäldern und Waldböden zu ausgeglichenen und nachhaltigen biogeochemischen Kreisläufen. Daraus lassen sich waldbauliche Handlungsempfehlungen zur Vorbeugung und Anpassung an den globalen Wandel entwickeln. Gleichzeitig kann eine Wissenslücke zum Zustand der Biodiversität in Deutschlands Waldböden geschlossen werden.
Zielsetzung: Borstgrasrasen sind Hotspots der Pflanzen-, Insekten- und Vogeldiversität und durch die Fauna-Flora-Habitat-Richtlinie auf EU-Ebene prioritär geschützt. Seit der Mitte des 20. Jahrhunderts sind Borstgrasrasen von massiven Umweltveränderungen betroffen. Hierzu zählen dramatische Flächenverluste und in den verbliebenen Lebensräumen darüber hinaus ein meist ungeeignetes Management, negative Auswirkungen des Klimawandels und die Eutrophierung durch Luftstickstoffeinträge. In Deutschland ist der Erhaltungszustand des Lebensraumtyps unzureichend bis schlecht und verschlechtert sich weiter. Großflächige Bestände von Borstgrasrasen sind heute nahezu nur noch im Südschwarzwald und der Rhön vorhanden. Im Gegensatz zu den traditionell gemähten Borstgrasrasen der Rhön, war die Beweidung mit Rindern die treibende Kraft für die Erhaltung der Bestände im Südschwarzwald. Bislang fehlen Konzepte zum nachhaltigen und biodiversitätsfördernden Management traditionell beweideter Borstgrasrasen in Zeiten des rasanten globalen Wandels, das nicht nur Pflanzen als Primärproduzenten, sondern auch phytophage Konsumenten, insektivore Konsumenten und Destruenten umfasst.
Durch das hier beantragte Projekt und einen multitrophischen Ansatz sollen dieses Defizit behoben werden und die Grundlagen für eine Trendumkehr des Erhaltungszustands geschaffen werden. Das Projekt soll im Biosphärengebiet Schwarzwald durchgeführt werden. Das Projektgebiet ist nicht nur der bundesweite Verbreitungsschwerpunkt beweideter Borstgrasrasen, sondern auch Bestandteil des nationalen Biodiversitäts-Hotspots 'Hochschwarzwald mit Alb-Wutach-Gebiet'. Die betrachteten trophischen Ebenen umfassen Primärproduzenten (Gefäßpflanzen, Moose), zwei Konsumentengruppen (Heuschrecken und Brutvögel) und Destruenten (Dungkäfer). Basierend auf den Erkenntnissen der multitrophischen Studien sollen evidenz-basierte Handlungsempfehlungen zum nachhaltigen, biodiversitätsfördernden Management von Borstgrasrasen im Speziellen und Magerrasen im Allgemeinen in Zeiten des rasanten globalen Wandels formuliert werden.
Veranlassung
Die BfG erarbeitet im Auftrag der Bundesländer und der Generaldirektion Wasserstraßen und Schifffahrt die fachlichen Grundlagen für die Ableitung von Bund-Länder-übergreifenden Grundsätzen und Zielen für die Bewirtschaftung der Wasserressourcen im Einzugsgebiet Obere Havel.
Ziele
- Beschreibung des Klimas und Wasserhaushalts
- Beschreibung der Wasserbewirtschaftung
- Analyse der Daten- und Bewirtschaftungsregelungs-Defizite
- Prüfung und (Weiter)-Entwicklung des Modellinstrumentariums
- Modellanwendung zur Abbildung des Wasserdargebots und der Wasserbewirtschaftung unter gegenwärtigen und zukünftig geänderten Bewirtschaftungsgrundsätzen und -zielen.
Die Bundesländer Mecklenburg-Vorpommern, Brandenburg, Berlin und die Generaldirektion Wasserstraßen und Schifffahrt bewirtschaften gemeinsam die Wasserressourcen des Einzugsgebiets Obere Havel. Damit die Bewirtschaftung in diesem Gebiet unter Einbeziehung der wasserwirtschaftlichen Bedürfnisse der Müritz-Elde-Wasserstraße und der möglichen Folgen des Klimawandels sowie der Ober- und Unterliegerbelange abgestimmt erfolgen kann, werden verbindliche Regelungen und Bewirtschaftungsgrundsätze benötigt.