Veränderungen von Wasserressourcen sichtbar machen

Die Forschungsarbeit zeigt, wie sich natürliche Einflüsse wie die saisonale Schwankung des Niederschlags und der Verdunstung sowie menschliche Eingriffe wie der Braunkohleabbau und die Landnutzung auf den Wasserhaushalt der Region auswirken.

Mit einer statistischen Methode, der sogenannten Hauptkomponentenanalyse, konnten die Forschenden die wichtigsten Einflussfaktoren auf den Wasserhaushalt identifizieren. „Wir konnten zeigen, dass die Veränderungen des Wasserhaushalts in der Lausitz durch menschliche Eingriffe wie Bergbau und weiterer Landnutzung eine Rolle spielen“, erklärt Jenny Kröcher vom ZALF, die Erstautorin der Studie. „Aber auch natürliche Prozesse, wie die starke Austrocknung insbesondere in den letzten Jahren, waren für den Wasserhaushalt prägend.“ Auch wenn es nicht Inhalt dieser Studie war, ist davon auszugehen, dass Absenkungen des Grundwasserspiegels Zerstörungen von Feuchtgebieten mit ihrer typischen Tier- und Pflanzenwelt zur Folge hatten. Andererseits geht die Flutung der ehemaligen Tagebaue oft mit einer starken Versauerung einher.

Karten machen regionale Unterschiede sichtbar

Eine Besonderheit der Arbeit ist die Erstellung von Karten, die erstmals detailliert illustrieren, wie sich die verschiedenen Einflüsse regional unterscheiden. So konnten die Forscherinnen und Forscher beispielsweise zeigen, wie sich großflächige Grundwasserabsenkungen durch den Bergbau über Jahrzehnte auf benachbarte Ökosysteme auswirken. Mit der abnehmenden Wasserverfügbarkeit für die Pflanzen verändern sich die saisonalen Muster der Verdunstung in nächster Nähe zu den Braunkohletagebauen. So beobachteten die Forschenden eine geringere Verdunstung im Sommer. Dies führt dazu, dass Pflanzen vermehrt unter Trockenstress leiden, was ihr Wachstum hemmt und zu einer veränderten Artenzusammensetzung in der Region führt.

Die Karten zeigen auch, wie klimatische Veränderungen der letzten 30 Jahre auf die Veränderung der Verdunstung bei verschiedenen Landnutzungen wirkten. So verschiebt sich die Verdunstung auf landwirtschaftlichen Flächen zunehmend mehr in den Frühsommer und geht dafür ab Juli zurück. Besonders in trockenen Jahren wie zwischen 2018 bis 2023 führt die geringe Wasserverfügbarkeit in den Böden bei landwirtschaftlich genutzten Flächen zu einem früheren Zusammenbruch der Verdunstung als in Wäldern, die von einem tieferen Wurzelsystem und einer höheren Wasserrückhaltung im Boden profitieren können. Dies hat zur Folge, dass landwirtschaftliche Kulturen in den Sommermonaten vermehrt unter Wassermangel leiden, was das Pflanzenwachstum hemmt, die Erträge reduziert und die Anfälligkeit für Hitzestress erhöht.

„Unsere Analysen liefern wichtige Grundlagen, um das Wassermanagement in solch komplexen Regionen zu verbessern. Dies wird gerade vor dem Hintergrund des Klimawandels immer wichtiger“, ergänzt Prof. Gunnar Lischeid, Mitautor der Studie.

Im Zuge des Klimawandels ist mit mehr extremen Wetterereignissen wie Dürren und Starkregen zu rechnen. Diese beeinflussen nicht nur die Verfügbarkeit von Wasser, sondern verschärfen auch bestehende Probleme in der Region. Ein nachhaltiges Management des Wasserhaushalts ist daher entscheidend, um sowohl die menschliche Wassernutzung als auch den Schutz der Ökosysteme langfristig zu sichern.

Wichtige Erkenntnisse für die Praxis

Die Forschungsergebnisse sind nicht nur wissenschaftlich relevant, sondern haben auch praktische Bedeutung: Sie können bei der Planung von Maßnahmen zur Renaturierung von Landschaften und zur Anpassung an den Klimawandel genutzt werden. „Die Erkenntnisse können Behörden und Planern helfen, Wasserressourcen gezielt zu schützen und gleichzeitig menschliche Nutzungen zu berücksichtigen“, betont Kröcher.