GLOWA-Elbe
Auswirkungen des Globalen Wandels auf Umwelt und Gesellschaft im Elbe-Gebiet

gefördert durch

koordiniert vom

Zusammenfassungen der Präsentationen zur Statuskonferenz (05.12.2002)

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Ökologische Entwicklung des Spreewaldes
Gerd Wessolek

Ziel der Untersuchungen war die Abschätzung der Auswirkungen von Grundwasserstands- und Klimaänderungen auf:

1. Klimatische Wasserbilanz und Bodenwasserhaushalt
2. Vegetationsentwicklung/ Biodiversität
3. Ertragspotentiale
4. Lebensdauer von Feuchtgebieten (Mooren)

Hierzu wurde im TGP Spreewald ein komplexes Feuchtgebietsmodellsystem (ArcGRM-BOWAS-Vegmos-Modam) entwickelt, mit dem Gebietsaussagen zu obigen Punkten abgeleitet werden können.

Zu 1 (Bild 3-6): In Zusammenarbeit mit dem LGRB (AG Kühn) wurde eine Bodenkarte entwickelt, die den Spreewald auf Grundlage der Bodenartenhauptgruppen in 5 bodenhydrologische Einheiten einteilt. Nach der Modellierung des Wasserhaushaltes für den Spreewald (BOWAS, nach Wessolek 1998) auf dieser Grundlage können folgende Aussagen getroffen werden: Betrachtet man die Klimatische Wasserbilanz der Station Burg (Spreewald) für die reale Klimareihe (1952-1998) und die B2-Klimareihe (2001-2055) so ist zu sehen, dass sich das Wasserbilanzdefizit zwischen 2000 und 2055 fast verdoppelt, von -200 mm auf -400 mm. Das bedeutet, dass dem Spreewald in Zukunft erheblich weniger Wasser zur Verfügung stehen wird und somit die Grundwasserzehrung zunimmt. Aufgrund der angenommenen Klimaänderungen kommt es, je nach Grundwasserstand und Nutzung, zu einer nicht unerheblichen Erhöhung der Verdunstung. Ein Vergleich der Verdunstung bei verschiedenen Grundwasserständen (z.B. 30 und 90 cm u. GOF) bei gleicher Bodenart und Nutzung zeigt, dass hier Unterschiede von bis zu 200 mm/a auftreten können. Möchte man demnach den Grundwasserstand z.B. aus Gründen des Moorschutzes oder der Moorschonung möglichst hoch halten, so ist dazu eine erhöhte Zusatzwassermenge erforderlich. Abhängig vom Zielgrundwasserstand steigt somit der Zusatzwasserbedarf zwischen der realen Klimareihe und der B2-Klimareihe bis zu 300 mm/a an.

Zu 2 (Bild 7-9):
Auswirkungen dieses verminderten Wasserdargebotes können u.a. eine Verschiebung der vorkommenden Pflanzenarten hin zu trockenheitsresistenteren Arten und die Gefährdung schützenswerter Biotope sein. Auf Grundlage der im ArcGRM festgelegten Staubereiche und der berechneten Stauhöhen wurden Wasserstandsänderungen (DW) berechnet und den durch die Biotop- und Vegetationstypen vorgegebenen ökohydrologischen Amplituden gegenübergestellt (Vegmos). Der Quotient aus beiden Amplituden ist ein Maß für die Gefährdung des jeweiligen Bestandes. Im B2-Basisszenario treten gegenüber dem Referenzszenario größere Flächenanteile der frisch bis trockenen Vegetationstypen auf, wohingegen die wechselfeuchten abnehmen. Durch die Klimaänderung findet als Folge eine Verschiebung der Vegetationstypen von den wechselfeuchten zu frisch bis trockenen Arten statt. Betrachtet man die Zielbiotope des Pflege und Entwicklungsplanes für den Spreewald, so steigt der Anteil der durch Wasserstandsänderungen gefährdeten Zielbiotope von 4% (Referenzszenario) auf 15% (B2-Basisszenario).

Zu 3 (Bild 10-11):
Auswirkungen des verminderten Wasserdargebotes auf den Grünlandertrag: Geht man von den für den Spreewald erarbeiteten Zielgrundwasserständen aus, so werden diese im Mittel im Referenzszenario um 15 cm, im B2-Basisszenario um 30 cm unterschritten. Bei hohen Zielgrundwasserständen (z.B. 30 cm u. GOF) führen die angenommenen Grundwasserabsenkungen, aufgrund der besseren Durchlüftung und Bearbeitbarkeit, zu Ertragssteigerungen. Im B2-Basisszenario können diese, je nach Bodenart, bis zu 40% betragen. Bei tieferen Zielgrundwasserständen (z.B. 90 cm) kommt es durch deren Unterschreitungen zu Ertragseinbußen bis zu 10%. Eine Zunahme der Einstrahlung führt bei ausreichender Wasserversorgung zu einer Erhöhung der Biomasseproduktion. Tritt jedoch aufgrund von Wasserstandsänderungen ein Wassermangel auf, so kommt es zu Ertragseinbußen.

Zu 4 (Bild 12):
Auswirkung auf die Lebensdauer der Feuchtgebiete: Aus Messungen der CO2-Freisetzung von Spreewaldtorfen konnte mit Hilfe neuer Berechnungsverfahren (Wessolek et al. 2002, Renger et al. 2002) in Abhängigkeit vom Grundwasserstand die mittlere jährliche Torfabnahme und somit die Lebensdauer der Moore abgeschätzt werden. Es zeigt sich, dass eine Grundwasserabsenkung eine erhebliche Reduzierung der Lebensdauer zur Folge hat. So führt eine zu erwartende Grundwasserabsenkung von 30 auf 60 cm u. GOF bei einer Torfmächtigkeit von 8 dm zu einer Halbierung der Lebensdauer. Die angenommene Klimaerwärmung führt zusätzlich zu einer gesteigerten CO2-Freisetzung und damit zu einer etwas höheren mittleren Torfabnahme (max. 0,5 mm/a höher als diejenige ohne Klimaänderung).

Die Ergebnisse zeigen, dass es unter der angenommenen Klimaänderung ohne Änderungen des derzeitigen Wassermanagements zu einer höheren Wasserzehrung kommt und somit die Grundwasserstände nicht mehr gehalten werden können. Dies wirkt sich u.a. auf die vorherrschenden Vegetationstypen, die Ertragsentwicklung und die Lebensdauer der Feuchtgebiete und somit auch auf das Erscheinungsbild des Spreewaldes, dessen Attraktivität für den Tourismus und die dort lebende Bevölkerung aus, die vorwiegend vom Tourismus und der Landwirtschaft lebt.

Die Ergebnisse werden für den Spreewald (Biosphärenreservat) genutzt, um die ökologischen und ökonomischen Folgen des globalen Wandels abzuschätzen und Handlungsoptionen zu entwickeln.