Auf Spurensuche nach dem "Fingerabdruck" des Wassers
Vier Jahre lang müsste es die durchschnittlichen Mengen regnen, damit sich der Grundwasserspiegel in der Region wieder normalisiert. Das haben Wissenschaftler herausgefunden, die sich mit den "Fingerabdrücken" des Wassers beschäftigen. Von Wolfgang Albus
Ein Forscherteam des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei hat die Trockenjahre 2018 bis 2020 in Berlin und Brandenburg untersucht. Dabei geht es nicht nur ums Grundwasser, sondern auch um Flüsse, Seen und die Verdunstungsverluste durch Bäume. Die Forschenden können den Weg des Wassers anhand der physikalischen Eigenschaften exakt verfolgen. Sie beobachten Wasserisotope und können detaillierte Rückschlüsse ziehen auf Herkunft, Alter und den Verbleib des Wassers in der Landschaft.
Grundwasser mit "Dürre-Gedächtnis"
Diese Fingerabdrücke seien so einzigartig, dass beispielsweise Starkregenereignisse vergangener Jahre identifizierbar blieben, erklärt Projektmitarbeiter Jonas Freymüller. Am Demnitzer Mühlenfließ in Ostbrandenburg holt er regelmäßig Proben aus dem Grundwasser. Im Labor zeigen sich "Dürre-Gedächtniseffekte". Die Auswirkungen von Trockenheit sind noch Jahre später zu beobachten.
"Unsere Messungen und Modellierungen zeigen, dass wir mindestens vier Jahre an durchschnittlichen Regenmengen bräuchten, damit sich die Grundwasserspiegel auf Vor-Dürre-Niveau erholen könnten, und ein Jahr, um die Bodenwasserspeicher wieder aufzufüllen", sagt Prof. Dörthe Tetzlaff, die Leiterin des Teams. Zunehmende Extremereignisse wie Dürren erfordern daher sowohl in der Stadt als auch im Umland neue Strategien angesichts des Wassermangels und der Klimakrise.
Ausgetrocknete Panke führt in Berlin wieder Wasser
Besonders interessierten sich die Forscher für Gewässer wie die Panke. Im Panketal bei Bernau ist der Fluss seit Wochen ausgetrocknet, führt dann aber flussabwärts an der Grenze zwischen Berlin und Brandenburg erstaunlicherweise wieder Wasser. Der drittlängste Fluss im Berliner Stadtgebiet wird im oberen Teil des Einzugsgebiets zu rund 75 Prozent von Grundwasser gespeist. Insgesamt machen Niederschlägen nur zehn bis 15 Prozent des jährlichen Wasserflusses aus.
Die Panke in Panketal am 10. August 2022. | Quelle: imago images/Jochen Eckel
Bevor die Flüsse im Stadtgebiet von Berlin ankommen, ist bereits viel Wasser verdunstet, wie die Isotopenanalysen ergaben. Flussabwärts wird die Panke von verschiedenen Nebenflüssen beeinflusst. Aber die wichtigste "Quelle" war in den vergangenen Jahren eine Kläranlage. Sie lieferte im Berliner Stadtgebiet bis zu 90 Prozent des Wassers der Panke.
Die Neubildung des Grundwassers ist daher für Berlins Flüsse und Seen lebenswichtig. Das Forscherteam hat auch die Verdunstungsverluste abgeschätzt. IGB-Mitarbeiter Jonas Freymüller überwacht Messungen in Ostbrandenburg. In einem kleinen Waldstück betreut er einen Versuchsaufbau, der sich mit der Verdunstung durch Bäume beschäftigt. Mit einem Fühler wird – im Mikrometerbereich - die Veränderung des Baumumfangs gemessen. Die Veränderungen innerhalb eines Tages lassen Rückschlüsse auf den Wassertransport im Stamm zu. Und auch Trockenstress lässt sich am Baumumfang ablesen.
Flüsse trocknen aus. Gleichzeitig steigt die Hochwassergefahr. Wie hängt das zusammen? Wie können wir uns vorbereiten? Dazu ein Interview mit Gewässerökologe Martin Pusch. Er prognostiziert katastrophale Folgen, weiß aber auch Lösungen.
Welche Pflanzen stabilisieren den Grundwasserspiegel?
Dahinter steht die Frage, welche Art der Vegetation den Rückhalt von Wasser im Boden fördert und somit den Grundwasserspiegel stabilisiert. Bäume spielen eine wichtige Rolle fürs Stadtklima: Sie spenden Schatten, produzieren Sauerstoff und bringen im Sommer einen Kühlungseffekt, weil Wasser über die Blattflächen verdunstet. "Große Bäume verdunsten oft mehr Wasser, daher der große Kühlungseffekt. Es steht aber weniger Wasser zur Grundwasserneubildung zur Verfügung," erklärt Dörthe Tetzlaff.
Sie rät daher der Stadt Berlin im Kampf gegen die Trockenheit zu einem 'Grünflächen-Mosaik' aus Bäumen und Sträuchern, die in Trockenzeiten das Wasser besser im Boden halten. Außerdem zeigte sich, dass Berlins Grünflächen während Trockenzeiten einen geringen Austausch mit Oberflächengewässern und dem Grundwasser haben. Da gibt es Verbesserungsbedarf. Die Fingerabdrücke des Wassers sollen also künftig auch Grünflächenämter auf die richtige Spur bringen.
Sendung: rbb kultur, 17.08.2022 , 6:30 Uhr
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