BAUM – Klimawandel und Wetteranomalien: Bewertung von Agrarumweltmaßnahmen

Hintergrund und Ziele

BAUM zielt auf die Bewertung, Diskussion und Akzeptanz von Maßnahmen zum Wasser- und Nährstoffrückhalt in der Landschaft bei der Umsetzung kommunaler Klimaanpassungskonzepte in zwei landwirtschaftlich geprägten Modellregionen Brandenburgs.
Für das Land Brandenburg werden zukünftig mehr Starkregen und längere Trockenphasen erwartet. Gemeinsam mit regionalen Akteuren wurden im Rahmen des Projekts Handlungsoptionen erkundet. Die zentralen Ziele des Projekts sind, die Entstehung von Klima- und Wetteranomalien und ihre Konsequenzen für die Gewässer besser beschreiben zu können und einen Bewusstseinswandel in der Region befördern.

Laufzeit

bis

Untersuchungsregion/-raum

Land
  • Deutschland
Bundesland
  • Brandenburg
Naturräumliche Zuordnung
  • Nordostdeutsches Tiefland
Räumliche Auflösung / Zusatzinformationen 

Partnerregionen: Beeskow und Havelland

Schritte im Prozess zur Anpassung an den Klimawandel

Schritt 1: Klimawandel verstehen und beschreiben

Ansatz und Ergebnisse 

In den regionalen Beobachtungsdaten zeigen sich:
- der abrupte Übergang zu 30-60-tägiger Aktivität beim Monsuneinsatz
- die „Periodenverdopplung“ im Hochsommer, die abwechselnd stärkere und schwächere Zyklen (und damit auch Hitzewellen) erzeugt
- eine Periodenstreckung (Verlangsamung) nach dem Hochsommer
- die Variabilität und das Timing des Übergangs in den Herbst
Für das Projekt wurde ein Ensemble von 15 Kombinationen etablierter globaler und regionaler Klimamodelle für die Szenarien RCP4.5 und RCP 8.5 herangezogen.

Parameter (Klimasignale)
  • Hitzewellen
  • Veränderte Niederschlagsmuster
  • Starkniederschlag (inkl. Hagel, Schnee)
  • Trockenheit
Weitere Parameter 

Wassertemperatur

Schritt 2a: Risiken erkennen und bewerten (Klimafolgen/-wirkungen)

Analyseansatz 

Bezüglich der Erosivität von Niederschlägen und Bodenerosion durch Wasser ist außerhalb Nordbrandenburgs bei moderatem Klimawandel bis zur Mitte des Jahrhunderts immerhin ein leichter Rückgang zum heutigen Niveau möglich. Bei extremem Klimawandel ist ein weiterer Anstieg von 40 % bis 2050 denkbar. Entscheidend ist aber nicht nur die Änderung der Tagessummen, sondern vor allem, ob die Intensitätsspitzen ansteigen. Setzt sich der Trend zu mehr Hitzetagen fort, ist mit kräftigeren Gewittern zu rechnen, was zu einer Unterschätzung der künftigen Erosionsgefahr führen könnte.
Die Auswirkungen des Klimawandels auf den regionalen Wasserhaushalt wurden mit dem öko‑hydrologischen Modell SWIM des Potsdam‑Instituts für Klimafolgenforschung untersucht. Für die Projektregionen ergab sich, dass
- im Winter der Abfluss mit den Niederschlägen ansteigt
- die schon niedrigen Pegelstände im Sommer eher weiter sinken
- die Grundwasserneubildung im Winter zunimmt
- im Sommer die Trends dagegen variabel sind
- der Trockenstress auf grundwasserfernen Standorten zunimmt

Schritt 3: Maßnahmen entwickeln und vergleichen

Maßnahmen und/oder Strategien 

Um dem wachsenden Erosionsrisiko entgegenzuwirken, werden einige Maßnahmen identifiziert, z.B. Ackerbegrünung, Anbau von Zwischenfrüchten und Untersaaten, konservierende Bodenbearbeitung, geringere Überrollhäufigkeit, Unterteilung geneigter Schläge durch Grünstreifen und die zeitgerechte Bearbeitung, bei Trockenperioden z.B. am frühen Morgen. Das Ziel einer intakten, schützenden Bodenbedeckung im Frühjahr und Sommer ist dabei entscheidend, bis hin zur Aufforstung auf stark gefährdeten Standorten. Weniger verdichtete und nicht zu fein bearbeitete Böden verschlämmen weniger und reduzieren den Oberflächenabfluss. Die konservierende Bodenbearbeitung ist in Brandenburg etabliert und aus Sicht des Bodenschutzes gegen die klimatischen Herausforderungen empfehlenswert. Problematisch ist der damit verbundene vermehrte Einsatz von Glyphosat.
Für den Pegel Havelberg, der das gesamte Havel‑Einzugsgebiet abdeckt, wurde berechnet, um wieviel der Nährstoffeintrag verringert werden muss, um den guten chemischen Zustand zu erreichen. Die zu erreichenden Nährstoffkonzentrationen betragen im Jahresmittel 1,2 mg N je Liter bzw. 0,8 mg P. Dafür müsste der N‑Eintrag bis 2027 um 34 % (auf 6700 Tonnen pro Jahr) und der P‑Eintrag um 16 % (auf 580 Tonnen) reduziert werden. Mit den Klimaszenarien ergab sich jedoch ein Anstieg von 1‒5 %. Die Verbesserung der Gewässerqualität erfordert also noch zusätzliche Anstrengungen.
Landwirtschaftliche Maßnahmen allein können nicht zu einer besseren Gewässergüteklasse bis 2027 führen. Erst zusammen mit der Optimierung und dem Ausbau von Kläranlagen wäre der Orientierungswert für N zu schaffen. Für P kann der Orientierungswert sogar allein durch Maßnahmen an Kläranlagen erreicht werden. Wegen der Nähe zum Referenzpegel Havelberg ist die Situation der Havel im Landkreis Havelland sehr ähnlich. Für die Spree in der Region Beeskow könnten die Orientierungswerte durch Optimierung (bei Phosphor) bzw. Ausbau (bei Stickstoff) der Kläranlagen erreicht werden.
Den Folgen steigender Temperaturen und zunehmender Trockenheit kann vor Ort begegnet werden durch u.a. spätere Aussaat im Herbst, zeitigere im Frühjahr, Humusaufbau auf Sandböden, weniger humuszehrende Pflanzen, Anbau hitze- und trockenresistenter Arten sowie Mulchsaat, Diversifizierung, Strategien gegen verändertes Schädlingsaufkommen.

Zeithorizont
  • Gegenwart
  • 2021–2050 (nahe Zukunft)

Wer war oder ist beteiligt?

Förderung / Finanzierung 

Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit

Projektleitung 

Leibnitz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB)

Beteiligte/Partner 

ASWEX – Association of Senior Water Experts e.V.
Landkreis Havelland
Stadt Beeskow
Landesamt für Umwelt
Leibnitz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung

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Handlungsfelder:
 Boden  Landwirtschaft  Wasserhaushalt und Wasserwirtschaft