© dpa/Wolfgang Kumm
Sehen, wenn das Wasser knapp wird: Potsdamer Forscher bauen Messnetz in Brandenburg auf
Wie das Wasser sich im berüchtigten märkischen Boden verhält, wollen Forscher mit neuer Neutronen-Messtechnik untersuchen. Das soll das Monitoring verbessern.
Von
Brandenburg zählt zu den trockensten Regionen Deutschlands, was sich durch die Erderwärmung verschärfen könnte. Durch mehr Hitzetage und weniger Regen im Sommer soll Wasser zukünftig noch häufiger knapp werden. Die möglichen Folgen traten bereits im Dürresommer 2018 zutage: Es gab verdorrte Äcker, niedrige Flusspegel, Waldbrände und Baumsterben.
Trotz dieser Erfahrungen liegen kaum großflächige Daten zum Wasserhaushalt der Böden in Brandenburg vor. Dies wollen Forschende der Universität Potsdam und des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung in Leipzig nun ändern. Im Rahmen des Projekts „Bodenfeuchte-Netzwerk Brandenburg“, das vor kurzem gestartet ist, nutzen sie eine neue Technologie, um in der Erde gespeichertes Wasser zu messen.
Sascha Oswald zusammen mit Brandenburgs Landwirtschaftsminister Axel Vogel und dem Leipziger Forscher Daniel Altdorff vor einer Messsonde.
© Ernst Kaczynski, Universität Potsdam
Acht Sonden, die die Wissenschaftler an unterschiedlichen Standpunkten in Brandenburg aufgestellt haben, sammeln mithilfe des „Cosmic-Ray Neutron Sensing“ (CRNS) oberirdisch Daten. Die Messgeräte, die in einer Höhe von 1,50 Meter aufgehängt sind, zählen Neutronen, die aus kosmischer Strahlung stammen. Treffen diese winzigen Teilchen auf die Erde, bremst sie das Wasser im Boden ab. Die Sonden zählen die Neutronen, die wieder aus dem Boden herauskommen. Sind es viele, ist wenig Wasser in der Erde, misst es wenige, ist der Boden eher feucht.
Messungen von Güterzügen aus
„Die neue Methode macht es möglich, größere Flächen als bisher zu vermessen“, sagt Sascha Oswald vom Institut für Umweltwissenschaften und Geographie der Universität Potsdam. Die Sonden erfassen einen Radius von 150 bis 200 Meter um sie herum und bis in etwa einen halben Meter Tiefe.
Das Forscherteam hat die Technologie zudem auf Güterzügen installiert, die während der Fahrt auf unterschiedlichen Strecken durch Brandenburg weitere Flächen messen. Hier erfassen die Sonden nun einen Bereich von bis zu 200 Metern rechts und links der Bahngleise. Die gemessenen Zeitreihen werden mit Informationen zur Bodenbeschaffenheit kombiniert, sodass sich später Rückschlüsse für das gesamte Bundesland ziehen lassen.
Konventionell nur punktuell
Bislang wurde Bodenfeuchte nur sehr punktuell erhoben. Konventionelle Messgeräte, die an einzelnen Stellen in die Erde gestochen werden, liefern Ergebnisse, die nur etwa einen Liter Bodenvolumen betreffen. Fernerkundungsmethoden über Satellitentechnik bieten zwar Informationen zu größeren Flächen, jedoch nur über die oberste, wenige Zentimeter tiefe Schicht des Bodens.
„Bodenfeuchte ist insgesamt sehr heterogen“, sagt Oswald. Schon auf kleinen Flächen könne die Menge des gespeicherten Wassers stark variieren. Unterschiede in der Körnung der Erde, Kuhlen im Boden, Hänge oder die Dichte von Wurzeln, sind wichtige Einflussfaktoren. „Punktuelle Messungen sind deshalb wenig aussagekräftig“, sagt Oswald.
Der Boden in Brandenburg ist an vielen Orten sehr sandig. Das Wasser sickert schnell in tiefere Schichten ab, sodass es für die Wurzeln von Pflanzen nicht lange verfügbar ist. Wenn Sandböden stark austrocknen, kann es zudem sein, dass sie zunächst kaum Wasser aufnehmen, wenn es wieder regnet – wie ein trockener Schwamm, an dem das Wasser einfach abperlt.
Es gibt in Brandenburg jedoch auch ganz andere Arten von Böden, zum Beispiel Moor- oder Torfstandorte mit hohem Wassergehalt. Mit steigenden Temperaturen verdunstet Wasser jedoch auch schneller.
Landesämter speisen Daten in Simulationen
Die Ergebnisse der Messungen werden den Landesämtern zur Verfügung gestellt und fließen in Modelle ein, die den Wasserhaushalt von Landschaften simulieren. Auf Basis der erhobenen Daten könnten zudem in ein paar Jahren Bodenfeuchte-Landkarten entstehen, die sich regelmäßig aktualisieren lassen. „Die Daten könnten dabei helfen, über Maßnahmen zu entscheiden oder Entwicklungen besser abzuschätzen“, sagt Oswald.
Sie wären beispielsweise für Landwirte nützlich, wenn es darum geht, ihr Bewässerungs-Management an aktuelle Gegebenheiten anzupassen. Auch die Forstwirtschaft könnte profitieren. In trockenen Sommern ließe sich mithilfe solcher Karten etwa das Risiko von Waldbränden besser einschätzen.
Die High-Tech-Messstationen stehen an landwirtschaftlich genutzte Stellen und im Wald. Wo genau, wird bleibt geheim – zu groß sei die Gefahr durch Vandalismus.
Zur Startseite
- Brandenburg
showPaywall:falseisSubscriber:falseisPaid:showPaywallPiano:false
Eine Quelle: www.tagesspiegel.de