Auswirkungen des Klimawandels auf das Grundwasser und die grundwasserabhängigen Ökosysteme in Deutschland

Land / Region: Deutschland

Projektanfang: 04.10.2010

Projektende: 01.02.2013

Projektstand: 31.01.2013

Abb.1: Statusbericht „Klimawandel und Biodiversität: Folgen für Deutschland“

Hintergrund und Vorgehen
Auf Initiative des Biodiversität und Klima Forschungszentrum (BiK-F) und des Climate Service Center (CSC) hatten sich am 04.10.2010 Experten unterschiedlicher Fachdisziplinen zu einem Workshop über den Klimawandel und dessen Auswirkungen für Deutschland getroffen, um einen umfassenden Statusbericht zu erarbeiten. Auf der Tagung vom 19.-20.05.2011 wurden erste inhaltliche Vorstellungen präsentiert und diskutiert. Der aus diesem Prozess entstandene Statusbericht "Klimawandel und Biodiversität: Folgen für Deutschland" bietet eine allgemein verständliche, umfangreiche Zusammenstellung des Themas mit Beiträgen aus der Klimatologie, Hydrogeologie, Biologie, Bodenkunde, Forstwirtschaft, Medizin und Soziologie. Die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) ist durch das Kapitel 4 "Auswirkungen auf das Grundwasser" an diesem Band beteiligt. Nach dem Erscheinen im Dezember 2012 wurde der Band bereits zum Umweltbuch des Monats Januar 2013 gekürt.

Ergebnisse
Grundwasser ist in vielerlei Hinsicht unverzichtbare Grundlage und wesentliche Schnittstelle für eine Vielzahl von Ökosystemen und trägt auf drei wesentliche Arten zur Biodiversität bei (Abb. 2). Der Grundwasserkörper selbst bildet erstens den sogenannten stygophilen Lebensraum, der ein Ökosystem mit Mikro- bis Makrofauna beinhaltet, die ihrerseits entscheidend zur Grundwasserqualität beitragen. Zweitens dient das oberflächennahe Grundwasser terrestrischen Pflanzen als Wasser- und Nährstoffquelle, welche durch eine langfristige Absenkung des Grundwasserspiegels in ihrem Bestand gefährdet wären. Diese Landökosysteme bilden Habitate für weitere Arten. Und drittens bildet das Grundwasser am Übergang zum Oberflächenwasser, wie es beispielsweise in Flussauen der Fall ist, die Lebensgrundlage für eine reichhaltige aquatische Fauna und Flora, da Grundwasser in Trockenperioden den Niedrigwasserabfluss unserer Flüsse sicherstellt. Diese Habitate können schon durch kurzfristige Schwankungen der Wasserverfügbarkeit empfindlich gestört werden.

Die für den Status des Grundwasserkörpers unabdingbare Grundwasserneubildung wird nicht nur durch die Menge, sondern auch durch die Art, Intensität und den Zeitpunkt der Niederschläge bestimmt, sowie durch die Eigenschaften der ungesättigten Bodenzone und die Vegetation beeinflusst. Während eine Temperaturerhöhung aufgrund des Klimawandels gut prognostiziert werden kann, sind die unterschiedlichen Auswirkungen auf den Wasserkreislauf und der damit verbundenen Grundwasserneubildung sowie weitreichendere Auswirkungen auf die Biodiversität ungleich schwieriger vorherzusagen. Da diese sich aber oft erst mit starker zeitlicher Verzögerung zeigen, muss frühzeitig auf potentielle Veränderungen reagiert werden.

Abb. 2: Grundwasserabhängiges Ökosystem Quelle: BGR

Prinzipiell wird für Deutschland eine Verschiebung der Niederschläge von der Sommer- zur Winterperiode erwartet, die gleichzeitig auch mit einer Intensivierung der Niederschläge, d. h. mit vermehrten Starkregenereignissen, verbunden sein wird. Die bisherigen Projektionen gehen von einer leichten Abnahme der Niederschläge im Osten sowie einer leichten Zunahme im Westen und Süden Deutschlands aus, woraus sich regional unterschiedliche Veränderungen ergeben werden. Die prognostizierte Intensivierung der Niederschläge und die Verringerung der Schneefälle erhöhen den oberflächlichen Abfluss und verringern langfristig die Gesamthöhe der Grundwasserneubildung bei gleicher Niederschlagsmenge. In größeren Bereichen von Deutschland und speziell in den Niederungen wird daher mittel- bis langfristig mit dem Absinken des Grundwasserspiegels aufgrund einer geringeren Grundwasserneubildung zu rechnen sein, was weitreichende Konsequenzen für die angrenzenden grundwasserabhängigen Ökosysteme hat. Kurz- und mittelfristig werden hiervon insbesondere die Feuchtgebiete, langfristig aber auch die Landökosysteme betroffen sein. Auch eine Verschlechterung der Wasserqualität steht zu befürchten, z. B. durch Nährstoffeintrag, Erhöhung der Salzkonzentration und geringere Verdünnung von Schadstoffen.

Neben den direkten Auswirkungen des Klimawandels auf die Quantität und Qualität des Grundwassers sind auch indirekte Auswirkungen aufgrund von anthropogenen Adaptions- und Mitigationsmaßnahmen zu berücksichtigen. Hierzu zählen die verstärkte Nutzung des Grundwassers für die landwirtschaftliche Bewässerung, eine Veränderung der Landnutzung durch den Anbau von Energiepflanzen, die potentielle Speicherung von CO₂ im Untergrund und eine mögliche künstliche Wasserspeicherung im Grundwasser.

Literatur: