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Wasserhaushalt Hamburg

Rasterkarten zum Wasserhaushalt, bzw. zur Grundwasserneubildung, berechnet mit mGROWA (FZ Jülich, 2021). Im Webdienst werden 6 Layer gezeigt: - Grundwasserneubildung des hydrolog. Jahres 2019 [Min] - Grundwasserneubildung des hydrolog. Jahres 2008 [Max] - mittlere jährliche Grundwasserneubildung (1991 - 2019) - mittlere jährliche Grundwasserneubildung (1961 - 1990, Klimareferenzperiode) - Direktabfluss Mittlere Rate (1991-2020) - Tatsächliche Verdunstung Mittlere Rate (1991-2020) Beschreibung: Etwa ein Viertel des Niederschlags gelangt in Hamburg über den Boden ins Grundwasser und bildet damit einen erheblichen Anteil unserer täglichen Wasserversorgung und ist ökologische Grundlage für die Vegetation und den Boden als Wasserspeicher. Der übrige Niederschlag wird im Wesentlichen durch Verdunstung und Abfluss ins Sielnetz und in die Gewässer bestimmt. Aktuell werden pro Jahr bei durchschnittlichen Niederschlägen (etwa 770 mm pro Jahr) 136 Millionen Kubikmeter (m³) Grundwasser auf Hamburger Gebiet neu gebildet. Im Trockenjahr 2019 waren es nur 75 Millionen m³, was sich in stark fallenden Grundwasserständen, fehlender Bodenfeuchte und sich durch teilweises Trockenfallen von Gewässern für Tier und Pflanze als Trockenstress auswirkte. Auf die Beobachtung der Entwicklung der Grundwasserneubildung kommt deshalb in Zeiten des Klimawandels besondere Bedeutung zu. Neben klimatischen Veränderungen ist deshalb ein ausgefeiltes Flächen- und Ressourcenmanagement nötig, um der wachsenden urbanen Versiegelung und dem steigenden Wasserverbrauch mit Strategien und Maßnahmen hin zu einem naturnahen Wasserhaushalt entgegenzuwirken. Datengrundlagen und Methodik: Grundlage für die Berechnung und Darstellung von flächen- und zeitlich differenzierten Rasterkarten der verschiedenen Wasserhaushaltskomponenten ist das rasterzellenbasierte Wasserhaushaltsmodell mGROWA des Forschungszentrums Jülich. In mGROWA wurden zunächst standortbezogen auf Basis der jeweiligen Niederschlagsmengen und klimatischen Einflussgrößen die tatsächliche Verdunstung und der Gesamtabfluss in täglicher Auflösung mit einer Zellengröße von 25 x 25 m berechnet. Die berechneten Tageswerte wurden nachfolgend auf langjährig, jährliche und monatliche Zeiträume aggregiert. Danach wurde der Gesamtabfluss auf Basis der Standorteigenschaften in verschiedene Abflusskomponenten aufgeteilt. In der Datenzusammenstellung sind neben den Rasterkarten der potentiellen und tatsächlichen Verdunstung, des Gesamtabflusses und der Standorteigenschaften die Rasterkarten der Abflusskomponenten urbaner Direktabfluss, Sickerwasserrate, Zwischen- und Dränageabflüsse, sowie letztendlich die Grundwasserneubildung enthalten. Im Folgenden dargestellt werden auszugsweise die Karten zum mittleren langjährigen Mittel 1961-1990 (Klimareferenzperiode) und 1991-2019, das Nassjahr 2008 mit sehr großer und das Trockenjahr 2019 mit sehr geringer Neubildung.

Tägliche Raster der mittleren Bodenfeuchte unter Winterweizen für Deutschland

Die täglichen Raster der Bodenfeuchte werden für 10 cm Schichten bis zu einer Tiefe von 2 Meter und für vordefiniert Schichtdicken von 0-30, 0-60 und 0-90 cm für drei unterschiedliche landwirtschaftliche Kulturarten mit dem Modell AMBAV 2.0 V1.5 berechnet. Die für die Berechnung nötigen meteorologischen Eingabefelder müssen in stündlicher Auflösung vorliegen und werden von interpolierten Wetterstationsdaten abgeleitet. Desweiteren wird das Modell mit Bodeninformationen aus den Bodenleitprofilen der nutzungsdifferenzierten Bodenübersichtskarte (BÜK 1000 N) der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) parametrisiert. Bei gleicher Bodenart unterscheiden sich die Böden je nach Nutzung. Es wird zwischen Wald-, Grünland- und Ackerbaunutzung unterschieden. Außerdem ist die Gründigkeit der Böden, sowie der Skelettanteil (Grobboden > 2 mm) in den verschiedenen Bodenschichten berücksichtigt. Die Daten haben eine räumliche Auflösung von 1 x 1 km und decken ganz Deutschland ab. Daten außerhalb von Deutschland oder in Siedlungsgebieten mit versiegelten Flächen haben eine Fehlkennung -9999. Alle Angaben zum Raster sind in den Metadaten des netcdf Files hinterlegt.

Bodenübersichtskarte der Bundesrepublik Deutschland 1:1.000.000 (BÜK1000DE)

Die BÜK1000 stellt bundesweit die Verbreitung der Böden und deren Vergesellschaftung in einheitlicher Form auf dem Aggregierungsniveau der Leitbodenassoziationen dar. Die Kartengrafik liegt in digitaler Form vor. In der Textlegende, die 71 bodenkundliche Legendeneinheiten umfasst, sind Angaben zu Gründigkeit, Bodenarten, Wasserverhältnissen, Ausgangsgestein sowie Leit- und Begleitböden enthalten. Die Parameter der Legendenbeschreibung und der 71 Referenzprofile (mit je 6 auf Bodenformen und 19 auf Horizonte bezogenen Angaben) sind in einer relationalen Datenbank abgelegt. Die Version 2.1 basiert auf den topographischen Grundlagen der Digitalen Topographischen Karte 1:1.000.000 (DTK1000-V) des Bundesamtes für Kartographie und Geodäsie, welche von der BGR in Teilen modifiziert wurde. Zur Verbesserung der Lagegenauigkeit wurde die Geometrie der BÜK1000 am 23.12.2013 leicht überarbeitet.

Ackerbauliches Ertragspotential der Böden in Deutschland 1:1.000.000 (WMS)

WMS-Service zum Ackerbaulichen Ertragspotential der Böden in Deutschland. Das Müncheberger Soil Quality Rating (SQR) wurde vom Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) entwickelt. Das SQR ist ein Verfahren zur Bewertung der Eignung von Standorten für die landwirtschaftliche Nutzung und dient der Abschätzung des Ertragspotentials im globalen Maßstab. Die Methode wurde für die Anwendung auf Bodenkarten von der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) modifiziert und ist in der Methodendokumentation der Ad-hoc-AG Boden aufgenommen. Die Karte zeigt eine solche Anwendung des Verfahrens für die Ackerböden in Deutschland auf Basis der nutzungsdifferenzierten Bodenübersichtskarte von Deutschland im Maßstab 1:1.000.000. Weitere Eingangsdaten sind die mittleren jährlichen Klimadaten (DWD), das Relief (BKG) und die Landnutzung (CLC2006). Das Soil Quality Rating bewertet einen Standort zunächst mit Hilfe von acht Basisindikatoren wie dem Bodensubstrat oder der effektiven Durchwurzelungstiefe. Die Punktzahlen der Basisindikatoren werden unter Verwendung unterschiedlicher Wichtungsfaktoren zu einem Summenwert zusammengefasst. Anschließend erfolgt die Bewertung von ertragslimitierenden Gefährdungsindikatoren wie der Durchwurzelungstiefe oder der Trockenheitsgefährdung. Nur der Gefährdungsindikator, der die höchste Gefährdung anzeigt geht in die Berechnung ein. Das finale Soil Quality Rating bewertet die Standorte in einer Skala zwischen 0 und 102 Punkten. Je höher der Wert, desto größer ist das Ertragspotential des Standorts.

Soil texture, soil physicochemical properties and climatic data from the PhytOakmeter plot DGRL_14 (Greifenhagen, Germany)

PhytOakmeter (www.phytoakmeter.de) is a field platform using the Quercus robur oak clone DF159 outplanted since 2010. This platform is used to monitor the impact of climate change and land use management on the "soil - plant - interactor" complex. Sites from PhytOakmeter are located either in forest or grassland habitats and represent a wide range of environmental contexts with specific stressors. All sites are equipped with loggers measuring air and soil temperature and soil humidity. Soil cores have been collected to analyze their chemical and physical characteristic. The DGRL plot in Greifenhagen (Germany) started in 2015 with 11 oak trees outplanted over a 50m x 10m grassland plot. Soil and air temperature were measured since 2018, soil moisture was measured since 2019, and soil chemistry was assessed in the root-affected zone of trees in 2016, 2020 and 2022. Soil porosity and texture were evaluated in 2020.

CDC (Climate Data Center)

Free access and download to of a growing selection of DWD’s climate data. Via CDC Search you will find data for direct download and interactive access to station data. The interactive mode gives graphical and tabular previews of the German station data. In addition, all data sets remain accessible from our ftp server for direct download

Tägliche Raster der mittleren Bodenfeuchte unter Gras für Deutschland

Die täglichen Raster der Bodenfeuchte werden für 10 cm Schichten bis zu einer Tiefe von 2 Meter und für vordefiniert Schichtdicken von 0-30, 0-60 und 0-90 cm für drei unterschiedliche landwirtschaftliche Kulturarten mit dem Modell AMBAV 2.0 V1.5 berechnet. Die für die Berechnung nötigen meteorologischen Eingabefelder müssen in stündlicher Auflösung vorliegen und werden von interpolierten Wetterstationsdaten abgeleitet. Des Weiteren wird das Modell mit Bodeninformationen aus den Bodenleitprofilen der nutzungsdifferenzierten Bodenübersichtskarte (BÜK 1000 N) der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) parametrisiert. Bei gleicher Bodenart unterscheiden sich die Böden je nach Nutzung. Es wird zwischen Wald-, Grünland- und Ackerbaunutzung unterschieden. Außerdem ist die Gründigkeit der Böden, sowie der Skelettanteil (Grobboden > 2 mm) in den verschiedenen Bodenschichten berücksichtigt. Die Daten haben eine räumliche Auflösung von 1 x 1 km und decken ganz Deutschland ab. Daten außerhalb von Deutschland oder in Siedlungsgebieten mit versiegelten Flächen haben eine Fehlkennung -9999. Alle Angaben zum Raster sind in den Metadaten des netcdf Files hinterlegt.

Native plants and mycorrhizal fungi in wind erosion control in the Kailash-Manasarovar region (Tibet, China)

We study the effects of plants and root-associated fungi on wind erosion within the alpine environment of Tibet. China is one of the countries most affected by desertification processes and Tibet, in particular, a key region in desertification combat. The presented project focuses on the Barkha Plain surrounded by Mount Kailash and the Lake of Manasarovar (Ngari Prefecture). This Western Tibet region experienced little scientific attention but, nowadays, faces rapidly increasing touristic activities and expanding local settlements associated with socio-economic changes that are serious threats to the delicate ecological balance and potential triggers of desertification. It exists almost unanimous agreement that revegetation is the most efficient and promising strategy to combat wind erosion and desertification in the long term. However, re-colonising success is often poor, mainly under extreme environmental conditions. Compared to conventional practices, the approach of the presented project attains better accordance with natural succession processes and promises acceleration of both plant and soil development and, conclusively, more efficient desertification control. The project assesses the potential of native plants and symbiotic fungi to control wind erosion and desertification processes. It aims to identify key plants and fungi that increase soil aggregate stability and efficiently drive succession into a natural and self-maintaining cycle of the ecosystem. Furthermore, it provides crucial information for implementing environmentally compatible and cost-effective measures to protect high-elevation ecosystems against desertification. Within three successional stages (early, intermediate, late), field investigations are performed on the basis of Modified-Whittaker plots. Classic methods of vegetation analysis and myco-sociology are combined with analysis of distribution patterns at different scales (patchiness, connectivity). Comprehensive soil analysis is performed comprising grain size distribution, aggregate stability, pH as well as water and nutrient contents. Additionally, important parameters of wind erosion are measured concurrently and continuously to assess their magnitude and variability with respect to vegetation and soil at different levels of development. The parameters addressed, include sediment transport, air temperature, radiation, precipitation, relative humidity as well as speed and direction of wind. Surface moisture is recorded periodically and roughness described. Species and environmental parameters are checked for spatial correlation. Cutting edge technologies are applied in laboratory work, comprising molecular methods for fungal species identification and micro-tomography to analyse soil structure. Furthermore, successfully cultivated fungi and plants are subject of synthesis experiments and industrial propagation in view of practical implementation in restoration measures.

Bodenbewertung - Bodenkundliche Feuchtestufe (BKF)

Die bodenkundliche Feuchtestufe ist ein Kennwert zur Bewertung des Lebensraumes für natürliche Pflanzen(-gesellschaften) und wird über Bodenwasserhaushaltsverhältnisse bewertet. Diese werden maßgeblich vom Wasserrückhaltevermögen, dem Grundwasseranschluss, dem Niederschlag und der Evapotranspiration gesteuert. Standorte mit sehr niedrigen (trocken) oder sehr hohen (nass) bodenkundlichen Feuchtestufen lassen sich meist nur mit hohem Aufwand landwirtschaftlich nutzen und sind daher als Extremstandorte für den Naturschutz häufig von besonderem Interesse. Mit der bodenkundlichen Feuchtestufe wird eine natürliche Bodenfunktionen nach § 2 Abs. 2 BBodSchG bewertet und zwar nach Punkt 1.a) die Lebensgrundlage und Lebensraum für Menschen, Tiere, Pflanzen und Bodenorganismen. Das hierfür gewählte Kriterium ist das Standortpotenzial für natürliche Pflanzengesellschaften mit dem Kennwert bodenkundliche Feuchtestufe. Die Karten liegen für die folgenden Maßstabsebenen vor: - 1 : 1.000 - 10.000 für hochaufgelöste oder parzellenscharfe Planung, - 1 : 10.001 - 35.000 für Planungen auf Gemeindeebene, - 1 : 35.001 - 100.000 für Planungen in größeren Regionen, - 1 : 100.001 - 350.000 für landesweit differenzierte Planung, - 1 : 350.001 - 1000.000 für landesweite bis bundesweite Planung.

Trockenfallende stehende Gewässer

Das Gewässernetz der trockenfallenden stehenden Gewässer dient der Erfassung und Führung des Verzeichnisses der Gewässer in Niedersachsen gem. § 58 Abs. 1 des Niedersächsischen Wassergesetzes (NWG) vom 11.11.2020 (Nds. GVBl Nr. 43/2020), die regelmäßig weniger als sechs Monate im Jahr wasserführend sind. Über dieses Verzeichnis sollen die Ausnahmeregelungen zum Gewässerrandstreifen im Rahmen des Aktionsprogramms "Niedersächsischer Weg" vollzogen werden.Das Gewässernetz basiert auf dem Digitalen Geländemodell (Basis-DLM) des Landesamtes für Geoinformation und Landesvermessung Niedersachsen (LGLN) mit dem jeweils an den Gewässerabschnitten angegeben Aktualitätsdatum. Für die Modellierung des Gewässernetzes wurde das Datenabgabeprodukt "GEW01" verwendet. Es wurden zusätzliche Felder ergänzt, um Fortschreibungshinweise zufügen zu können.GEW01 - Die Objektartengruppe mit der Bezeichnung "Gewässer" und der Kennung "44000" umfasst die mit Wasser bedeckten Flächen. Für die Modellierung wird nur die Objektart AX_StehendesGewaesser (44006) genutzt. Als zusätzliche Kriterien werden für die Feststellung eines trockenfallenden Gewässers Datenauszüge zu Karstgebieten, bodenkundlicher Feuchtestufe und Grundwasserstufe des Landesamtes für Bergbau, Energie und Geologie (LBEG), die Angaben des Grünlandzentrums Niedersachsen/Bremen e.V. zu Gemeinden mit hoher Gewässerdichte, sowie Angaben darüber ob ein Gewässerabschnitt Teil des WRRL Gewässernetzes (Anlage 1 Nr. 2 der OGewV) ist, verwendet. Diese Angaben sind attributiv in den Datenbestand eingearbeitet worden.

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