Brandenburg spezifische Boden-Indikatoren für ein Klimamonitoring und Grundlagen zur Ableitung von Wirkungs- und Alarmschwellen

Ziel der Studie

Wirkungs- und Alarmschwellen sowie konkrete Indikatoren hinsichtlich der Indikationsfelder Bodenwassergehalt, Erosionsgefährdung und Humusgehalt ermitteln mit Beschränkung auf Agrarökosysteme.

Erscheinungsjahr

Untersuchungsregion/-raum

Bundesland Brandenburg
Untersuchungsraum Brandenburg
Räumliche Auflösung 

naturräumliche Einheiten

Verwendete Klimamodelle / Ensembles

Emissionsszenarien A1B, B1
Klimamodelle ECHAM4-OPYC3
Ensembles nein
Anzahl der Modellläufe nicht dokumentiert
Regionales Klimamodell 

STAR II

Weitere Parameter 

Niederschlag, Jahresmitteltemperatur

Zeitraum 

1951-2000;
2001-2055

Klimawirkungen

Klimawirkungen in Handlungsfeld
  • Boden
    • Bodenwasserhaushalt
    • Bodenwärmehaushalt
    • Bodenstoffhaushalt
    • Bodenstruktur
    • Bodenbiologie
    • Bodenfunktionen

"Die zu erwartenden Veränderungen des Bodenwasserhaushaltes [werden] vom überwiegenden Teil der Experten als 'mittel' bis 'hoch' eingeschätzt. Die derzeitig in einigen Regionen negative klimatische Wasserbilanz wird durch die Veränderungen in den Niederschlägen teilweise weiter angespannt (Schindler et al., 2007). Die Veränderungen im Winterhalbjahr werden als weniger dramatisch angesehen. Dagegen wird der prognostizierte sommerliche Niederschlagsrückgang als problematischer bezeichnet. Es können Probleme mit der Pflanzenversorgung und Austrocknung der obersten Bodenschichten verbunden mit dem Rückgang der Infiltrationskapazität sowie der Grundwasserstände auftreten. Durch sinkende Grundwasserstände ist in den hydromorphen Böden und Mooren mit einer erhöhten Mineralisierung zu rechnen. Eine mögliche Anpassung der Landwirte auf die sommerliche Trockenheit besteht in einer Ausweitung und Intensivierung der Bewässerung. Dadurch wären die Auswirkungen der Trockenheit auf die oberen Bodenschichten sowie die Wasserversorgung der Pflanzen weniger hoch." (S. 13)
"Zusammenfassend bleibt festzustellen, dass die Experten eine besondere Gefährdung vor allem im Bodenwasserhaushalt sehen. Weitere Gefährdungen, wie durch Erosion und Überschwemmungen werden mit dem Auftreten von Extremwettereignissen korreliert. Hinsichtlich der Veränderung der organischen Bodensubstanz gibt es widersprüchliche Aussagen [...]. Hinsichtlich anderer Bodenveränderungen wie Bodentemperatur, Stoffhaushalt und Zusammensetzung der Bodenorganismen sehen die Experten geringere Gefährdungen. Dies gilt auch für die Prozesse der Versauerung und der Stoffmobilisierung. Wie bereits angesprochen ist in allen Teilbereichen die Nutzung zu beachten, welche teilweise eine größere und schnellere Veränderung bewirken bzw. den klimainduzierten Veränderungen entgegenwirken kann." (S. 17)
"Nach Gerstengarbe et al. (2003) und Zebisch et al. (2005) gehört Brandenburg hinsichtlich der prognostizierten Klimaveränderung zu den Gebieten mit der höchsten Vulnerabilität in Deutschland. Die befragten Experten teilen größtenteils diese Auffassung. Sie rechnen mit Veränderungen im Boden in einer Zeitspanne zwischen 10-50 Jahren. Als wichtigste Ursache für die Vulnerabilität wird unabhängig vom Nutzungstyp der Bodenwasserhaushalt angesehen. Hierbei sind vor allem die sandigen Flächen mit geringen Wasserspeicherkapazitäten trockenheitsgefährdet. Außerdem sind die hydromorphen Böden und Moore durch verringerte Wasserzufuhr zukünftig stärkerer Mineralisierung unterworfen. [...] Im Indikationsfeld Bodenwasserhaushalt wird die Häufigkeit von Frühjahrstrockenheiten als Indikator priorisiert. Hierbei soll beobachtet werden, wie häufig Trockenperioden in den Monaten April bis Juni in Brandenburg auftreten. Die Periode wurde deshalb gewählt, da landwirtschaftliche Kulturpflanzen in dieser Zeit einen starken Wachstums- und Entwicklungsschub machen und durch Trockenheiten die Ertragsleistung sehr stark gemindert werden kann." (S. 38)

Methodischer Ansatz

Kurzbeschreibung des methodischen Ansatzes 

Literaturstudie, Expertengespräche und eine zusammenfassende Analyse als Grundlage zur Ableitung von Wirkungs- und Alarmschwellen für ausgewählte Boden-Indikatoren

Analysekonzeptansatz Eigener Ansatz
Komponenten im Analysekonzept  Klimatischer Einfluss, Sensitivität, Vulnerabilität, Anpassungskapazität
Methodik zur Operationalisierung Quantitative Wirkmodelle (z.B. Abflussmodelle), Proxy-Indikatoren, Qualitative Informationen (z.B. Experteninterviews)

Wer war oder ist beteiligt?

Herausgeber Ministerium für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz
Kontakt 

Landesumweltamt Brandenburg (LUA)
Seeburger Chaussee 2
OT Groß Glienicke
14476 Potsdam
Schultz, Sternberg et al.

Bibliographische Angaben 

Schultz-Sternberg, R.; Bartsch, R.; Hommel, R.; Landesumweltamt Brandenburg (Hrsg.) 2010: Brandenburg spezifische Boden-Indikatoren für ein Klimamonitoring und Grundlagen zur Ableitung von Wirkungs- und Alarmschwellen. In: Fachbeiträge des Landesumweltamtes, 2010, Heft-Nr. 114
http://brandenburg.de/cms/media.php/lbm1.a.2334.de/publi_fb114.pdf

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Handlungsfelder:
 Boden