Hydrologie

Management von Wasser-Einzugsgebieten

Die Eigenschaften von Wasser-Einzugsgebieten beeinflussen wesentlich Prozesse und Speicher des Wasserkreislaufs. Der Mensch kann nun versuchen, steuernd in den Kreislauf oder die Eigenschaften des Einzugsgebietes einzugreifen, um bestimmte Ziele zu erreichen. Diesen steuernden Eingriff nennt man Management.

An dieser Stelle soll es aber nicht um den direkten Eingriff in den Wasserhaushalt selbst gehen, sondern um die Einflussnahme auf den Wasserhaushalt über die Veränderung von Landschafts-Eigenschaften. Dabei werden beispielhaft Möglichkeiten der Einflussnahme und deren Auswirkungen diskutiert.


Böden

Der Boden schützt die darunter liegenden Grundwasserleiter vor dem Eintrag von Schadstoffen. Bodenschutz (und Schutz vor Erosion) ist damit auch gleichzeitig ein Beitrag zum Grundwasserschutz.

  • Die Form und die Bearbeitung der Oberfläche hat bedeutenden Einfluss auf die Infiltration (Eindringen des Wassers in den Boden). Durch eine entsprechende auflockernde Bearbeitung und die Förderung von Bodentieren kann das Infiltrationsvermögen erhöht werden. Bei geneigten Äckern vermindert das Pflügen und sähen parallel zu den Höhenlinien die Erosion.

  • Zur Förderung einer natürlichen Bodenstruktur kann die minimale Bodenbearbeitung beitragen. In diesem Fall wird auf das Pflügen verzichtet, so dass z.B. Regenwurmgänge erhalten bleiben und die Versickerung von Wasser im Boden fördern können.

  • Die Bedeckung des Bodens durch Vegetation oder tote Pflanzenreste fördert die Infiltration und reduziert das oberflächlich abfließende Wasser. Durch den Anbau von Zwischenfrüchten und durch Mulchen kann so der Abfluss reduziert und der Boden vor Erosion geschützt werden.

Vegetation

Eine geschlossene Pflanzendecke schützt den Boden vor Erosion. Sie kann aber auch sehr viel Wasser "verbrauchen", wenn die Pflanzen hohe Ansprüche an die Wasserversorgung haben und die Wurzeln tief in den Boden reichen.

  • Im Rahmen des Managements wird sowohl Abholzung als auch Aufforstung von Waldgebieten durchgeführt.
    Die Aufforstung führt zu einem Schutz des Bodens, einer Intensivierung des Bodenlebens, aber auch zu einem erhöhten Wasserverbrauch durch Transpiration. Allerdings wird auch der Abfluss sowie der Eintrag von Nährstoffen stark reduziert.
    Die Abholzung verringert die verdunstende Wassermenge, so dass mehr Wasser aus dem Niederschlag für andere hydrologische Prozesse zur Verfügung steht. Allerdings wird auch die Gefahr von Erosion erhöht, wenn als Ersatz für den Wald keine dauerhafte Pflanzendecke entsteht (z.B. Grünland).

  • Die Landwirtschaft kann einen erheblichen Beitrag zum Einzugsgebietsmanagement leisten. Die Ansaat von Zwischenfrüchten anstelle von Schwarzbrache verringert die Erosionsgefahr und die Auswaschung von Nährstoffen ins Grundwasser. Eine Umwandlung von Ackerland in Grünland auf Standorten, die nur mit hohem Einsatz von Düngemitteln bewirtschaftet werden können, verringert ebenfalls die Auswaschung von Nährstoffen. Hier ist auch eine Extensivierung der landwirtschaftlichen Nutzung zu nennen, die im Falle des ökologischen Landbaus ganz auf den Einsatz von Mineraldüngern und Pflanzenschutzmitteln verzichtet und damit erheblich zu einem Schutz des Grundwassers beiträgt.

Mensch

Der Mensch hat durch seine intensive Nutzung der Landschaft Tatsachen und Verhältnisse geschaffen, die zum großen Teil nicht rückgängig zu machen sind. Jedoch kann man aus den Fehlern der Vergangenheit lernen und punktuell und kleinräumig den Rückbau betreiben und versuchen, Teile der Nutzung rückgängig zu machen. Denkbar sind z.B. folgende Maßnahmen:

  • Entsiegelung von bebauten, z.B. asphaltierten Flächen zur Steigerung der natürlichen Infiltration: Dadurch kann die notwendige Kapazität der Kanalisation verringert werden.

  • Extensivierte landwirtschaftliche Bewirtschaftung: Durch den reduzierten Eintrag von Düngemitteln und Pflanzenschutzmitteln werden die Schutzgüter Boden und Wasser geschont. Wasser kann (wie derzeit noch) ohne größere chemische Aufbereitung genutzt werden.

  • Wiedervernässung von Feuchtgebieten: Durch die Wiedervernässung von Feuchtgebieten (Mooren, Flussauen) werden natürliche Feucht-Lebensräume wieder geschaffen, die einen wichtigen Einfluss auf Wasserqualität, Umweltqualität und Lokalklima haben.

  • Die Renaturierung von Bächen, Flüssen und Flussauen kann neben der Schaffung ökologische wertvoller Lebensräume einen positiven Beitrag zum Hochwasserschutz leisten.

  • Aufforstung von Waldgebieten: die Aufforstung von Waldgebieten sorgt dafür, dass Wasser länger im Einzugsgebiet verbleibt. Damit wird ein Beitrag zum Hochwasserschutz geleistet. Des weiteren wird Erosion verhindert und der Stoffaustrag ins Grundwasser reduziert, was zu einer Erhaltung oder sogar Verbesserung der Wasserqualität der Wasserressourcen führt.

Ein Management der Landschaftseigenschaften "Topographie" und der "Geologie" ist ohne bedeutende technische Eingriffe in die Landschaft (Tagebau, Abtragen von Hügeln oder Hängen) nicht möglich. Indirekt ist beim Schutz des Bodens vor Abtragung aber auch ein Schutz der Oberflächenform eingeschlossen.

Natürlich gibt es bei den genannten Beispielen des Managements von Einzugsgebieten und Landschaften nicht nur positive Effekte. Es kann (leider) nicht immer nur Gewinner geben. Die meisten Maßnahmen haben auch Nachteile. Deswegen muss von Fall zu Fall abgewogen werden, welche Maßnahme getroffen werden kann, und es müssen von Fall zu Fall die Folgen der Maßnahme abgeschätzt werden.

Neben den von Menschen verursachten (lokalen) Veränderungen haben natürlich auch globale Veränderungen der Umwelt (z.B. des Klimas) erhebliche Auswirkungen auf den Wasserkreislauf. Eine anschauliche Zusammenfassung über die Zusammenhänge gibt Nigel Arnell in Englischer Sprache in "Hydrology and global environmental change" (Quellen).