DWA-Arbeitsgruppe GB-6.7 „Klimawandel und Sickerwasserbeschaffenheit“ – Erstellung eines Themenbands

Hennef, 1. März 2024. Die DWA-Arbeitsgruppe GB-6.7 „Klimawandel und Sickerwasserbeschaffenheit“ plant, einen Themenband zu erstellen, der einen Überblick über die komplexen Zusammenhänge geben soll, über die klimatische Veränderungen auf die Beschaffenheit von Sickerwasser einwirken.

Anlass

Während der Klimawandel und seine hydrologischen Konsequenzen in vielen Studien untersucht werden, sind die direkten und indirekten Auswirkungen auf die Beschaffenheit des Sickerwassers weniger stark im Fokus. Dies steht in deutlichem Kontrast zu dem hohen Aufwand, mit dem in Maßnahmenprogrammen Verbesserungen der Wasserqualität im Grundwasser angestrebt werden. Dabei stellt das Sickerwasser die direkte Verbindung zwischen menschlichen Aktivitäten an der Bodenoberfläche und dem Eintrag von damit assoziierten Stoffen in das Grundwasser dar. Gleichzeitig hängt das Verlagerungsrisiko maßgeblich vom Zusammenspiel zwischen hydrologischen Transportgeschwindigkeiten und biochemischen Umsatzprozessen im Boden ab, die wiederum stark witterungsabhängig sind.

Es ist davon auszugehen, dass der Klimawandel über Veränderungen in Temperatur- und Niederschlagsregimen direkt auf Stoffumsatz- und Verlagerungsprozesse im Boden einwirkt und damit einen wesentlichen Einfluss auf die Sickerwasserbeschaffenheit ausübt.

Vor diesem Hintergrund wird die Ausarbeitung eines Themenbandes mit dem Ziel angestrebt:

• den aktuellen Stand der Wissenschaft aufzuzeigen und bestehende Unsicherheiten zu adressieren
• die Prozessebenen darzustellen, über die der Klimawandel auf die Sickerwasserbeschaffenheit wirken kann
• zu zeigen, wie sehr die konkreten Auswirkungen von den Eigenschaften der Böden abhängen
• erste Praxisbeispiele zu erläutern, in denen diese Zusammenhänge deutlich werden.

Es wird davon ausgegangen, dass der Klimawandel auf mehreren Prozessebenen auf die Sickerwasserbeschaffenheit einwirken wird, vor allem durch Veränderung von:

• Sickerwassermengen und deren innerjährlicher Verteilung
• klimatischen Randbedingungen für die maßgebenden Bodenumsatzprozesse
• der Wasserverfügbarkeit für Vegetation und Bodenbiologie
• Anbaubedingungen, Vegetationsentwicklung und Pflanzennährstoffaufnahme in landwirtschaftlichen Produktionssystemen.

Der Fokus soll dabei vor allem auf den Landnutzungen Landwirtschaft, Grünland und Wald in den gemäßigten Klimaten Zentraleuropas liegen. Insbesondere soll dargestellt werden, dass die konkreten Auswirkungen veränderter klimatischer Randbedingungen auf die Sickerwasserbeschaffenheit auf regionaler Ebene stark von den bodenhydrologischen Eigenschaften der vorherrschenden Böden und der Landnutzung abhängen und teils erst mit deutlicher Verzögerung beobachtbar werden.

In der zu gründenden Arbeitsgruppe sollen folgende Aspekte bearbeitet werden, die sich maßgeblich mit dem Einfluss klimatischer Veränderungen auf die Sickerwasserbeschaffenheit beschäftigen:

Themenkomplex Boden

Der Bodenwasserhaushalt wird durch zu erwartende Veränderungen in der innerjährlichen Verteilung, den absoluten Mengen sowie Veränderungen in Luft- und Bodentemperaturen beeinflusst. Gleichzeitig wirken diese Veränderungen direkt auf die biologischen Umsatzprozesse in Böden und damit auf die Freisetzung, Festlegung und Lösung von Stoffen. So sind Veränderungen des Stickstoff- und Kohlenstoffkreislaufs, Veränderungen in der Freisetzung klimarelevanter Gase und in der Folge Wirkungen auf Sickerwassermenge und Stoffbefrachtung zu erwarten.

Themenkomplex Landwirtschaft

Das Pflanzenwachstum ist eng an die klimatischen Bedingungen gekoppelt. Mit den aktuell projizierten Veränderungen der klimatischen Randbedingungen sind Veränderungen der Vegetationsphasen ebenso zu erwarten wie deutliche Veränderungen in der Beanspruchung der Bodenwasserspeichervorräte. Insbesondere ist mit einer Zunahme von Trockenperioden und Hitzeperioden zu rechnen, die sich wiederum negativ auf das Pflanzenwachstum und die Nährstoffaufnahme bzw. die Nährstoffeffizienz auswirken werden und die mit entsprechenden Risiken für die Nährstoffauswaschung verbunden sind.

Themenkomplex Wald:

Welche Auswirkungen Veränderungen der klimatischen Randbedingungen auf den Wald haben kann, lässt sich bereits großflächig beobachten. Heiß- und Trockenphasen haben einen enormen Einfluss auf die Vitalität einzelner Bäume und gesamter Bestände. Aktuell zeigen sich die Extremereignisse vor allem durch Schädigungen der Waldbestände und damit der Freisetzung relevanter Stoffmengen durch Zersetzungsprozesse.

Der Themenband soll somit einen Überblick über die komplexen Zusammenhänge geben, über die klimatische Veränderungen auf die Sickerwasserbeschaffenheit einwirken. Akteuren aus der Wasserwirtschaft, dem Gewässerschutz und der Landwirtschaft soll der Themenband als Leitfaden dienen, mögliche klimatisch bedingte und bodenabhängige Änderungen der Sickerwasserbeschaffenheit abschätzen zu können. Gleichfalls soll der Themenband eine Auswahl von „Fallstudien“ beinhalten, die idealerweise den Sachstand der Forschung wiedergeben.

Aufruf zur Mitwirkung

Wenn Sie über einschlägige Expertise in den folgenden Themenfeldern verfügen:

• Klimawandel inklusive Anpassungsstrategien
• Sickerwasserbeschaffenheit
• Bodenumsatzprozesse
• Einfluss von Landwirtschaft und/oder Forstwirtschaft auf die Sickerwasserbeschaffenheit
• Modellierung von Klimafolgen auf die Sickerwasserbeschaffenheit

freuen wir uns über Ihre Bewerbung. Bewerber/innen sollten sowohl mit wissenschaftlichen Arbeitsmethoden vertraut sein als auch Praxiserfahrungen einbringen können.

Bitte schicken Sie uns eine kurze Beschreibung Ihrer bisherigen Tätigkeitsbereiche, damit die DWA-Gremienmitglieder eine Grundlage für eine Entscheidungsfindung für eine Mitarbeit haben. Bewerbungen von jungen Berufskolleg*innen sind ausdrücklich herzlich willkommen!

DWA-Bundesgeschäftsstelle
Dipl.-Geogr. Dirk Barion
Theodor-Heuss-Allee 17, 53773 Hennef
Tel. 0 22 42/872-161, Fax 0 22 42/872-184
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