Ziel ist es ein Netzwerk meteorologischer Stationen in der Atacama zu etablieren. Diese Arbeit wird aktiv von unseren Partnern in Chile unterstützt. Gegenwärtig gibt es nur vereinzelt meteorologische Stationen am Küstenstreifen und fast keine im Kern der Atacama Wüste. Ein weiteres Ziel ist die bodengestützten Observationen mit Fernerkundungsdaten zu vereinen. Beide Datensätze werden als Test für die Zuverlässigkeit von Klimamodellen dienen, die das heutige Klima beschreiben. Auf Basis dieser Tests werden Klimamodelle für das Klima in der Vergangenheit entwickelt. Letztere würden mit Klimaproxydaten anderer Teilprojekte verifiziert werden.
Das hier beantragte Wissenstransferprojekt soll die Anwendungsreife von Ergebnissen aus zwei früheren DFG-Forschungsprojekten zu Wasserbewirtschaftungsfragen in semi-ariden Regionen erreichen. Der Fokus wird dabei auf der Methodenübertragung und Ergebnisnutzung für die Entwicklung eines Dürrevorhersage und -managementsystems liegen. Die hier erwähnten DFG-Projekte sind: Sediment Export from large Semi-Arid catchments: Measurements and Modelling), und Generation, transport and retention of water and suspended sediments in large dryland catchments: Monitoring and integrated modelling of fluxes and connectivity phenomena. Der Praxispartner ist die Behörde für Meteorologie und Wasserressourcen des Bundesstaates Ceara (FUNCEME) im Nordosten Brasiliens. Diese führt auch Prognosen für das wasserwirtschaftliche System Cearas durch, welches durch eine stark negative klimatische Wasserbilanz und mehrere tausend (meist kleine) Stauseen gekennzeichnet ist. Es ist vorgesehen, das existierende Wasserbewirtschaftungssystem SIGA von FUNCEME mit dem prozessbasierten hydrologischen Modell WASA-SED zu kombinieren. Das WASA-SED Modell, welches aus den o.g. DFG-Projekten stammt, wurde spezifisch für semiaride meso-skalige Einzugsgebiete konzipiert und entwickelt. Damit werden die charakteristischen hydrologischen Prozesse, einschließlich von Transport- und Konnektivitätsphänomenen im Gewässernetz und den Stauseen simuliert. Die geplanten Arbeiten sind in verschiedene Ebenen gruppiert: (1) Integration des WASA-SED-Modells mit dem SIGA-System um den regionalen Wasserbehörden und Flussgebietskommissionen eine direkte Information über aktuelle und prognostizierte Werte der Stauseefüllungen, Abflüsse an bestimmten Flussabschnitten und anderen Wasserressourcen zu ermöglichen; (2) Effiziente Kommunikation der Ergebnisse mit verschiedenen Stakeholdergruppen und Möglichkeit zur Weiternutzung der Ergebnisse. (3) Anwendung von WASA-SED im Vorhersagemodus, d.h. Nutzung von kurzfristigen und saisonalen meteorologischen Vorhersagen zur Prognose der Wasserverfügbarkeit bei unterschiedlichen Vorhersagezeiträumen. (4) Nutzung der prozess-basierten Struktur von WASA-SED um Effekte sich ändernder Randbedingungen zu untersuchen, besonders bzgl. des dichten Netzes aus Stauanlagen. Wir erwarten aus dem Projekt auch Impulse für neue Forschungsfragen als Ergebnis der Integration der Wasserbewirtschaftung und -infrastruktur in das Modellsystems, so evtl.: (1) Untersuchung und Modellierung der saisonalen Dynamik der Verluste in semiariden Flusssystemen und Ableitung eines dafür geeigneten Abflussroutingansatzes; (2) Quantifizierung und Modellierung der hydro-sedimentologischen Konnektivität in komplexen, vom Menschen stark geformten Hydrosystemen, einschließlich der Effekte des dichten Stauseenetzes, Wasserüberleitungen und der teilweise künstlich verbundenen Teileinzugsgebiete.
Biogeochemical interfaces shape microbial community function in soil. On the other hand microbial communities influence the properties of biogeochemical interfaces. Despite the importance of this interplay, basic understanding of the role of biogeochemical interfaces for microbial performance is still missing. We postulate that biogeochemical interfaces in soil are important for the formation of functional consortia of microorganisms, which are able to shape their own microenvironment and therefore influence the properties of interfaces in soil. Furthermore biogeochemical interfaces act as genetic memory of soils, as they can store DNA from dead microbes and protect it from degradation. We propose that for the formation of functional biogeochemical interfaces microbial dispersal (e.g. along fungal networks) in response to quality and quantity of bioavailable carbon and/or water availability plays a major role, as the development of functional guilds of microbes requires energy and depends on the redox state of the habitat.To address these questions, hexadecane degradation will be studied in differently developed artificial and natural soils. To answer the question on the role of carbon quantity and quality, experiments will be performed with and without litter material at different water contents of the soil. Experiments will be performed with intact soil columns as well as soil samples where the developed interface structure has been artificially destroyed. Molecular analysis of hexadecane degrading microbial communties will be done in vitro as well as in situ. The corresponding toolbox has been successfully developed in the first phase of the priority program including methods for genome, transcriptome and proteome analysis.
Die Dynamik der Wasserspeicherung im Untergrund hat Einfluss auf Abflussbildung, Grundwasserneubildung, Wasserverfügbarkeit sowie Wasser- und Energieflüsse zwischen Boden und Atmosphäre. Im Gegensatz zu punktskaligen Messungen des Wassergehalts in der ungesättigten Zone mit Feuchtesensoren bietet Cosmic Ray Neutron Sensing (CRNS) den Vorteil einer integrativen Messung auf der Feldskala. CRNS-Messungen sind jedoch auf wenige Dezimeter im Oberboden beschränkt, sodass die oben genannten Prozesse nicht ausreichend erfasst werden können. Daher ist es wichtig, die Entwicklung von Verfahren zur Skalierung der CRNS Beobachtungen in größere Tiefen voranzutreiben. Das Ziel des Moduls Hydrogeodäsie in der Forschergruppe Cosmic Sense ist die Extrapolation der CRNS Bodenfeuchte in die Wurzelzone mit Hilfe verschiedener Verfahren der Tiefenskalierung. Wir kombinieren hierzu CRNS mit zwei anderen nichtinvasiven Beobachtungsverfahren, die über einen ähnlichen horizontalen Messbereich (etwa 100 m) aber andere Integrationstiefen verfügen: GNSS Reflektometrie mit einer Integrationstiefe von wenigen Zentimetern und terrestrische Gravimetrie, die über die gesamte vadose Zone integriert. Die Untersuchungsgebiete werden dazu mit allen drei Techniken (CNRS, GNSS-R und Gravimetrie) instrumentiert. Über die Kombination dieser Beobachtungen erstellen wir einen einzigartigen Datensatz: tiefenaufgelöste Bodenfeuchte auf der Feldskala. Der zeitvariable funktionelle Zusammenhang zwischen den Beobachtungen in unterschiedlichen Tiefen wird analysiert und geeignete Ansätze zur Tiefenskalierung der Bodenfeuchte werden getestet und entwickelt. Wir erwarten somit auch einen wichtigen Beitrag für die Extrapolation fernerkundlicher Daten der Bodenfeuchte in größere Tiefen leisten zu können. Mit unserem umfassenden Beobachtungsansatz zielen wir auf ein besseres Verständnis von Wasserflüssen zwischen Grundwasser, Boden und Atmosphäre ab. Des Weiteren trägt das Projekt zu einer Weiterentwicklung verschiedener neuartiger nichtinvasiver Bodenfeuchte-Messverfahren bei. Das Modul Hydrogeodäsie trägt zu den drei übergeordneten Zielen der Forschergruppe wie folgt bei: (1) Herausforderungen der CRNS Messtechnik, hier die variable Integrationstiefe, werden über komplementäre, tiefenaufgelöste Beobachtungsdaten in Zusammenarbeit mit dem Modul Neutronensimulation weiterentwickelt, (2) repräsentative Bodenfeuchtedaten für die Wurzelzone werden über die neu erstellten Verfahren zur Tiefenskalierung und mit hydrologischen Modellen in Kooperation mit den Modulen Grundwasserneubildung und Hydrologische Modellierung ermittelt, (3) Dynamiken einzelner Wasserspeicher werden mit über CRNS hinausgehenden Beobachtungsdaten erfasst: einerseits die oberflächliche Bodenfeuchte und Schneehöhe mit GNSS-R in Kooperation mit den Modulen Fernerkundung und Grundwasserneubildung und andererseits die Variationen der Gesamtwasserspeicherung mit Gravimetrie.
<p> <p>Was bedeuten Trockenheit und Dürre für Vegetation, Grundwasser und Landwirtschaft? Ist das bereits der Klimawandel? Und wie können wir uns anpassen?</p> </p><p>Was bedeuten Trockenheit und Dürre für Vegetation, Grundwasser und Landwirtschaft? Ist das bereits der Klimawandel? Und wie können wir uns anpassen?</p><p> Trockenheit - aktuelle Situation <p>Der Deutsche Wetterdienst (DWD) meldet für das Jahr 2025 eine Niederschlagsmenge in Deutschland von 655 l/m². Gegenüber der Referenzperiode 1961-1990 (789 l/m²) entsprach dies einer Abweichung von -17 Prozent. Im Vergleich zur Periode 1991-2020 (791 l/m²) war es ebenfalls mit -17 Prozent deutlich zu trocken (<a href="https://www.dwd.de/DE/presse/pressemitteilungen/DE/2025/20251230_pm_jahr-2025.pdf?__blob=publicationFile&v=4">DWD Pressemitteilung vom 30.12.2025</a>). 2025 war laut DWD eines der fünf sonnigsten Jahre seit 1951, maßgeblich für das Niederschlagsdefizit war eine lange Trockenphase von Februar bis Mai. Zu nass war in vielen Regionen Deutschlands allerdings der Juli und der September im Vergleich zu den langjährigen Referenzperioden.</p> <p>Im Winter 25/26 fielen mit rund 135 Litern pro Quadratmeter (l/m²) nur etwa 71 Prozent des durchschnittlichen Niederschlags der neuen Referenzperiode 1991–2020 (190 l/m²), sodass der Winter insgesamt deutlich zu trocken ausfiel. Besonders niederschlagsarm war laut DWD bereits der Dezember und auch der deutlich nassere Februar konnte dies nicht mehr ausgleichen. Am trockensten blieb es im Nordosten Deutschlands, wo vielerorts weniger als 100 l/m² in drei Monaten zusammenkamen. Gleichwohl war es in Teilen Norddeutschlands – gemessen an der Zahl der Schneedeckentage – der schneereichste Winter seit 2010 bzw. 2012 und das trotz eines rückläufigen Trends der Schneehäufigkeit (<a href="https://www.dwd.de/DE/presse/pressemitteilungen/DE/2026/20260228_deutschlandwetter_winter%2025-26.pdf?__blob=publicationFile&v=6">Pressemitteilung DWD vom 27.02.26</a>).</p> <p>Monatliche Klimastatusberichte veröffentlicht der Deutsche Wetterdienst <a href="https://www.dwd.de/DE/presse/pressemitteilungen/pressemitteilungen_archiv_2025_node.html">hier</a>.</p> <p>Inwieweit in den Winter- und Frühlingsmonaten der Bodenwasservorrat aufgefüllt wird und ein Defizit der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/bodenfeuchte">Bodenfeuchte</a> ausgeglichen werden kann, ist regional unterschiedlich. Der <a href="https://www.dwd.de/DE/fachnutzer/landwirtschaft/appl/bf_view/_node.html">Bodenfeuchteviewer</a> des Deutschen Wetterdienstes zeigt Ende Februar 2026 im Oberboden in 20-30 cm Tiefe in allen Regionen Deutschlands eine sehr gute Versorgung mit Wasser, nahezu überall einhergehend mit Sauerstoffmangel. In einer Tiefe von 180-190 cm besteht allerdings in Brandenburg und Sachsen-Anhalt sowie in Teilen von Sachsen und Thüringen weiterhin <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/trockenstress">Trockenstress</a>. Die übrigen Landesteile Deutschlands sind in dieser Tiefe gut mit Wasser versorgt, bis hin zur Überversorgung und Sauerstoffmangel (Stand 28.02.2026). </p> <p>Der „<a href="https://www.ufz.de/index.php?de=37937">Dürremonitor Deutschland</a>“ des Helmholtz Zentrums für Umweltforschung (UFZ) setzt die aktuellen Werte der Bodenfeuchte ins Verhältnis mit langjährigen statistischen Auswertungen. Dieser zeigt Anfang März 2026 im Oberboden bis 25 cm Tiefe in allen Ostdeutschen Bundesländern, in Niedersachsen und Nordrhein-Westfalen, im Norden von Rheinland-Pfalz und im Südwesten Bayerns Trockenheit und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/duerre">Dürre</a>. Im Gesamtboden bis in 1,8 m Tiefe herrscht bis auf den Südwesten Baden-Württembergs, den Pfälzer Wald, Nordfriesland sowie die westlich gelegene Marsch und die Geest in Schleswig-Holstein nahezu in allen Teilen Deutschlands Dürre (Stand 04.03.2026).</p> </p><p> Gibt es in Deutschland ein Problem mit Wasserknappheit? <p>Wir haben in Deutschland ein potenzielles Wasserdargebot, gemittelt über viele Jahre, von 176 Milliarden Kubikmeter pro Jahr. Das <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/w?tag=Wasserdargebot#alphabar">Wasserdargebot</a> ist eine Größe des regionalen Wasserkreislaufs und umfasst die Menge an Grund- und Oberflächenwasser, die wir theoretisch nutzen können. In die Berechnung der jährlich ermittelten erneuerbaren Wasserressourcen fließen der Niederschlag, die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/v?tag=Verdunstung#alphabar">Verdunstung</a> sowie die Zuflüsse nach und die Abflüsse aus Deutschland ein. Neben dem über viele Jahre gemittelten Wasserdargebot zeigt das jährliche Wasserdargebot starke witterungsbedingte Schwankungen. So lagen die erneuerbaren <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/20044">Wasserressourcen</a> im Jahr 2023 als Folge der ungewöhnlich hohen Niederschläge im Dezember 2023 mit 212 Milliarden Kubikmeter deutlich oberhalb des langjährigen Mittels. </p> <p>Die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/20044">Wasserentnahmen sind über die letzten Jahrzehnte deutlich zurückgegangen</a>. Das liegt an Wasserkreislaufführung in der Industrie, an der Reduzierung der Entnahme von Kühlwasser für Kraftwerke und Einsparungen bei der öffentlichen Wasserversorgung. Derzeit lassen sich die zukünftigen Bedarfe (insbesondere neuer Technologien wie Wasserstofferzeugung und Kühlung von Rechenzentren, aber auch erhöhte Bewässerungsbedarfe in der Landwirtschaft) auf Bundes- und Länderebene nicht hinreichend quantifizieren, weil potentielle Entwicklungen nicht oder nur unzureichend und uneinheitlich vorausgesehen werden können. Das Umweltbundesamt lässt deshalb die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/media/110384">zukünftige Entwicklung der Wasserbedarfe</a> genauer untersuchen um neben besseren Prognosen zu den verfügbaren Wassermengen auch die Entwicklung der Wasserbedarfe, also der Entnahmen, besser einschätzen zu können. </p> <p>Die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/11076">öffentliche Wasserversorgung</a> entnimmt mit 3,0 Prozent nur einen Bruchteil der erneuerbaren Wasserressourcen. In privaten Haushalten ist die Wassernutzung von 1990 bis heute erheblich zurückgegangen (von 144 Litern/Person/Tag 1991 auf 125 Liter 2022). Allerdings sieht man zwischen 2013 wieder einen Anstieg der Wassernutzung im Haushalt von 121 Liter /Person und Tag auf zwischenzeitlich 129 Liter / Person und Tag im Jahr 2019. Der <a href="https://www.bdew.de/presse/presseinformationen/zahl-der-woche-121-liter-leitungswasser/">BDEW</a> gibt die private Wassernutzung für das Jahr 2023 mit 121 Litern/Person/Tag an. Insgesamt gibt es erhebliche Unterschiede zwischen den Bundesländern (s. S. 56 und 57 der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/59372">Broschüre „Wasserwirtschaft in Deutschland“</a>).</p> <p>Bisher gibt es in Deutschland keinen flächendeckenden <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/wasserstress">Wasserstress</a>. Man spricht von Wasserstress, wenn die gesamte Wasserentnahme eines betrachteten Jahres mehr als 20 Prozent des langjährigen mittleren Wasserdargebots beträgt. Das ist in Deutschland nicht der Fall, es sind nach der neusten Erhebung <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/20044">10,1 Prozent (2022)</a>. Die Schwelle zum Wasserstress wurde in Deutschland letztmalig 2004 überschritten, die gesamten Wasserentnahmen lagen damals laut Statistischem Bundesamt bei 20,2 Prozent.</p> <p>Entscheidend ist aber das Wasserdargebot vor Ort. Hier gibt es deutliche regionale Unterschiede in der Wasserverfügbarkeit. Dies hat sich auch in den trockenen Jahren 2018, 2019, 2020 und 2022 gezeigt. In einigen Orten gab es lokale oder regionale Engpässe gegeben. Dies hatte verschiedene Ursachen. Eine Rolle spielten die unterschiedlichen klimatischen Randbedingungen. Weiterhin kam eine hohe Wassernutzung zu bestimmten Tageszeiten besonders bei warmem <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/wetter">Wetter</a> hinzu, die die Verteilungssysteme einiger Wasserversorgungsunternehmen an die Grenzen brachten (Spitzenwasserbedarf). Teilweise konnte nicht auf zusätzliche örtliche Ressourcen zugegriffen werden, da bei diesen die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/57983">Nitratwerte zu hoch</a> waren. Dies ist oft ein Ergebnis zu hoher landwirtschaftlicher Düngung. </p> <p>Aufeinander folgende trockene Sommer mit zusätzlich wenig Niederschlag im Winter haben negative Auswirkungen auf die Wasserverfügbarkeit. Die Landwirtschaft, die Wasserversorgung, die Wasserführung in Gewässern, Ökosysteme wie Feuchtgebiete und Wälder und auch weitere wasserbezogene Nutzungen wie die Schifffahrt können betroffen sein. Darauf müssen sich alle Wassernutzer*innen, auch die Wasserversorgungen, einstellen.</p> <p>Häufigere trockene Sommer bedeuten auch, dass der Bedarf zur Bewässerung in der Landwirtschaft steigen wird. Derzeit hat die Bewässerungslandwirtschaft in Deutschland mit einer <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/20044">Wasserentnahme von ca. 2,5 Prozent der gesamten Entnahmemenge</a> noch eine geringe Bedeutung. Nach Angaben des <a href="https://www.destatis.de/DE/Themen/Branchen-Unternehmen/Landwirtschaft-Forstwirtschaft-Fischerei/Produktionsmethoden/Tabellen/bewaesserungsmoeglichkeiten.html%20">Statistischen Bundesamtes</a> hat die für die Bewässerung ausgestattete Fläche von 2009 bis 2019 jährlich um 1,86 % zugenommen und lag 2022 bei 791.000 Hektar, tatsächlich bewässert wurden 554.000 Hektar landwirtschaftliche Fläche in Deutschland (2022). Die Beregnungsbedürftigkeit wird deutschlandweit tendenziell zunehmen, allerdings ist dies regional sehr unterschiedlich. Die Bewässerungsmenge ist stark abhängig von der landwirtschaftlichen Produktion. So wird der Obst- und Gemüsebau bisher stärker bewässert, als dies für viele Ackerkulturen der Fall ist. Hingegen werden Wälder, die ebenfalls stark unter der anhaltenden Trockenheit leiden, nicht bewässert.</p> <p>Trockenperioden, veränderte Niederschlagsmuster und damit einhergehend sinkende Grundwasserspiegel und Flusswasserstände können zu einem Ungleichgewicht zwischen Wasserbedarf und -dargebot führen. Die daraus entstehenden regionalen und saisonalen Knappheitsphasen verschärfen Nutzungskonflikte zwischen verschiedenen Wassernutzungen wie beispielsweise Energieerzeugung, Trinkwasserversorgung, Industrie und Landwirtschaft und führen zu Konflikten mit den Wasserbedarfen der Ökosysteme. Künftig werden also mehr Nutzer*innengruppen als heute um eine knapper werdende Ressource konkurrieren. Deshalb müssen wir über eine gerechte Verteilung bei langanhaltender Trockenheit, also über eine <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/66488">Priorisierung</a> nachdenken, die auch die Bedürfnisse der (Gewässer-)Ökosysteme berücksichtigt. Aktuell arbeitet das Umweltbundesamt zusammen mit der Bund-Länder- Arbeitsgemeinschaft Wasser (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/lawa-0">LAWA</a>) an <a href="https://www.umweltbundesamt.de/media/114492">Leitlinien zu Wasserknappheit</a>, damit die zuständigen Behörden regional transparente Entscheidungen zur Verteilung von Wasser treffen können, die auf harmonisierter wissenschaftlicher und wasserrechtlicher Grundlage basieren. Alle Wassernutzer*innen sind außerdem aufgefordert, die Wasserressourcen zu schonen, d.h. mit Wasser sparsam umzugehen und das entnommene Wasser so effizient wie möglich zu verwenden sowie die Gewässer und das Grundwasser nicht zu verschmutzen.</p> <p>Um bei Wasserknappheit nicht nur auf Oberflächengewässer und Grundwasser zurückzugreifen, kann Wasserwiederverwendung, d.h. die Nutzung von aufbereitetem Wasser, eine Alternative darstellen. Dies ist in vielen südeuropäischen Ländern bereits gängige Praxis. Seit 2020 ist eine neue <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/81998">EU-Verordnung über Mindestanforderungen an die Wasserwiederverwendung</a> für die landwirtschaftliche Bewässerung in Kraft, die seit Juni 2023 auch in Deutschland gilt. Allerdings sind an die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/66484">Wasserwiederverwendung</a> strenge hygienische und Umweltanforderungen zu stellen.</p> </p><p> Was bedeutet „Bodenfeuchte“, und welche Rolle spielt sie für die Trockenheit? <p>Die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/b?tag=Bodenfeuchte#alphabar">Bodenfeuchte</a> wird über den Wassergehalt und die vom Porenraum des Bodens ausgehende Bodenwasserspannung beschrieben. Je nach Porenraum und Bodenfeuchte haben die Böden eine unterschiedliche Fähigkeit, Wasser zu speichern. Wasser ist mit der Bodensubstanz und der Bodenluft eines der drei Bestandteile des Bodens. Ohne Bodenwasser und Bodenluft ist es kein Boden, wie wir ihn als Produktionsgrundlage vieler unserer Nahrungsmittel kennen. Weiterhin muss bedacht werden, dass nur ein Teil des im Boden enthaltenen Wassers wirklich für die Pflanzen verfügbar ist.</p> </p><p> Welche Folgen kann Trockenheit für die Ernteerträge bzw. die Pflanzen im Allgemeinen haben? <p><strong>Landwirtschaft:</strong> Trockenheit vermindert das Pflanzenwachstum und die Erträge. Mit dem <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klima">Klima</a> ändert sich das <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/wetter">Wetter</a>, und damit ändern sich die Bedingungen für die Landwirtschaft immer grundlegender. Die Veränderungen sind mittlerweile regelrecht mit den Händen zu greifen und spiegeln sich auch in den vergangenen <a href="https://www.bmel.de/SharedDocs/FAQs/DE/faq-erntedaten-erntebericht/FAQ-erntedaten-erntebericht_List.html#f71088">BMEL Ernteberichten </a>.</p> <p>Normalerweise können Pflanzen während einer Trockenperiode, in der der Wasserbedarf die Niederschlagsmenge übersteigt, auf den Wasserspeicher im Boden zurückgreifen und diese Phase überstehen. Ist der Wasserspeicher jedoch aufgrund von vorangegangener Trockenheit deutlich reduziert, kann es bereits bei kurzzeitig ausbleibenden Niederschlägen zu Ertragsverlusten kommen. </p> <p>Ein aus Umweltsicht problematischer Nebeneffekt von Trockenheit und Ernteausfällen ist, dass diese in aller Regel zu hohen Nährstoffüberschüssen von Stickstoff und Phosphor führen, weil die Kulturpflanzen nicht in der Lage waren, die Düngemengen vollständig aufzunehmen. Die so entstehenden Nährstoffüberschüsse haben vielfältige negative Umweltwirkungen, etwa durch die Beeinträchtigung der Wasserqualität, negative Wirkungen auf die Artenvielfalt und erhöhte Treibhausgasemissionen (z.B. in Form von Lachgas).</p> <p><strong><a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/erosion">Erosion</a> durch Wind</strong>: Starker Wind bewirkt einen Verlust humusreichen Feinmaterials aus den Ackerflächen durch Erosion. An diesen Stellen sind dann geringeres Pflanzenwachstum und in der Erntezeit geringere Erträge festzustellen – noch bis in die folgenden Jahre und Jahrzehnte. Auch an Stellen, in die das Feinmaterial eingeweht wird, kommt es zunächst zu Ertragseinbußen, wenn sich das Material dort auf Keimlingen und Pflanzen abgelagert hat. Besonders groß ist die Gefahr der Winderosion auf Ackerflächen ohne geschlossene Bodenbedeckung. Kommen dann noch im Frühjahr starke Winde hinzu oder entsteht Erosion durch die Bewirtschaftung (Bodenbearbeitung bei extremer Trockenheit und Wind), kann humusreiches Feinmaterial durch Winderosion verdriftet, d.h. ausgeweht werden. Die Bodenfruchtbarkeit und das Pflanzenwachstum leiden darunter. </p> <p><strong>Straßenbäume</strong>: Bäume an Straßen, d.h., Alleen, Baumreihen oder auch Bäume im urbanen Raum wachsen häufig unter schlechteren Standortbedingungen als Bäume in der freien Natur – neben dem begrenzten Raum für Wurzelwachstum können die Verdichtung des Bodens, Schadstoffe oder Streusalz die Bäume schädigen. Trockenheit verschlechtert diese Standortbedingungen zusätzlich: Sie verschärft das durch Versiegelung und Verdichtung ohnehin schon bestehende Problem der unzureichenden Wasserversorgung der Wurzeln und mindert das Baumwachstum, so dass junge Bäume absterben können, bevor sie richtig groß geworden sind.</p> </p><p> Welche Regionen in Deutschland könnten besonders von Trockenheit betroffen sein? <p>Die Niederschlagsverteilung in Deutschland ist regional sehr unterschiedlich. So zeigen die „Normalwerte“ des Jahresniederschlags (langjähriges Mittel 1971 – 2000), dass es Regionen in Deutschland mit deutlich unter 500 mm und Regionen mit deutlich über 1000 mm Jahresniederschlag gibt. Die Gebiete mit den niedrigen Niederschlägen liegen vor allem im Osten und Nordosten Deutschlands. Regionen mit hohen Niederschlägen finden sich im Westen und Süden Deutschlands. Der zunehmende Temperaturanstieg aufgrund des globalen Klimawandels hat auch Auswirkungen auf das Niederschlagsgeschehen in Deutschland. So können sich die Jahresniederschläge bis zum Ende des Jahrhunderts mit regionalen Unterschieden um bis zu 15 % erhöhen. Betrachtet man nur die Winterniederschläge können diese sich um 5-20 % bis zur Mitte des Jahrhunderts erhöhen. Die Aussagen für die Sommerniederschläge sind bis zur Mitte des Jahrhunderts nicht eindeutig, bis zum Ende des Jahrhunderts zeigen die Modelle aber Tendenzen zu mehr Trockenheit (siehe <a href="https://www.dwd.de/DE/klimaumwelt/klimaatlas/klimaatlas_node.html">DWD-Klimaatlas</a>, <a href="https://www.lawa.de/documents/kompaktinfos_zum_lawa_klimawandel-bericht_2020_1637921187.pdf">LAWA-Klimawandelbericht</a>).</p> <p>Welche Regionen letztlich von Trockenheit besonders betroffen sind, hängt weiterhin von den Böden und der Entwicklung der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/g?tag=Grundwasserneubildung#alphabar">Grundwasserneubildung</a> ab. In Verbindung mit den Wasserbedarfen einer Region und ihrer zukünftigen Entwicklung lässt sich erkennen, wo eine Konkurrenzsituation um Wasser entstehen könnte. Vor diesem Hintergrund hat das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/bmuv">BMUV</a>) zusammen mit dem Umweltbundesamt (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/uba">UBA</a>) 2020 das Projekt „Auswirkung des Klimawandels auf die Wasserverfügbarkeit / Anpassung an Trockenheit und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/duerre">Dürre</a> in Deutschland“ (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/112491">WADKlim</a>) initiiert. Die Ergebnisse wurden 2024 veröffentlicht und verschaffen unter anderem einen Überblick über die gegenwärtige Wasserverfügbarkeit in Deutschland, sowie deren zukünftige Entwicklung unter Klimawandelbedingungen. In der Studie analysierten die Forschenden den Zeitraum von 1961 bis 2020 und erstellten eine deutschlandweite Karte der „Wasser-Bilanz-Risiko-Gebiete“, das heißt Regionen, in denen der als nachhaltig geltende Grenzwert für die Nutzung von Grundwasser überschritten wird. Das bedeutet, dass mehr Wasser entnommen wird, als auf natürliche Weise dem Grundwasser wieder zuströmt (siehe Kapitel 3.3 in <a href="https://www.umweltbundesamt.de/media/112661">Zusammenfassung und Ergebnisse WADKlim</a>).</p> <p>Besonders von Winderosion gefährdet sind die eiszeitlich geprägten Gebiete im Nordwesten, Nordosten und Osten von Deutschland (Schleswig-Holstein, weite Teile von Mecklenburg-Vorpommern, Niedersachsen, das Münsterland und Ostwestfalen-Lippe in Nordrhein-Westfalen, Sachsen-Anhalt, Brandenburg und Ost-Sachsen). Fehlt auf feinsandreichen und lehmig-sandigen Böden dann noch eine geschlossene Bodenbedeckung, kann bei Trockenheit die Winderosion angreifen. <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/59518">Prognosen</a> zeigen, dass bis in das Jahr 2040 in allen Landschaftsräumen mit einem Anstieg der natürlichen Erosionsgefährdung durch Wind gerechnet werden muss, vor allem in den küstennahen Gebieten.</p> </p><p> Hat eine anhaltende Trockenheit Auswirkungen auf das Grundwasser – und damit auch auf das Trinkwasser? <p>Grundwasser wird über den Niederschlag gespeist. Langanhaltende Trockenheit mit fehlenden Niederschlägen, reduzierter Sickerwasserrate und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/grundwasserneubildung">Grundwasserneubildung</a> führt zu einer veränderten Tiefenlage der Grundwasseroberfläche. So sind zum Beispiel in den trockenen Jahren 2018, 2019, 2020 und 2022 aufgrund der langanhaltenden Trockenheit in einigen Regionen die Grundwasserstände in den oberflächennahen Grundwasserleitern deutlich gefallen.</p> <p>Etwa 70 Prozent des deutschen Trinkwassers stammt aus Grund- und Quellwasser. Es herrscht in Deutschland noch kein Mangel an Trinkwasser und es gibt bisher keine flächendeckenden negativen Auswirkungen auf Trinkwasser aus Grundwasserressourcen. Allerdings kam z.B. im Sommer 2018 in den besonders betroffenen Regionen die Eigenversorgung mit Trinkwasser teilweise zum Erliegen, weil Hausbrunnen trockenfielen. Wasserversorgungsunternehmen berichten für den Sommer 2018, dass es bis auf wenige -lokale Ausnahmen- keine Ausfälle bei der zentralen Wasserversorgung gab. Allerdings nutzen einer Umfrage des <a href="https://energie-wasser-praxis.de//wp-content/uploads/2023/05/ewp_1020_04-05_Inhalt.pdf">DVGW</a> zufolge 1/3 der befragten Wasserversorgungsunternehmen an den Spitzentagen ihre genehmigten Wasserressourcen zu bzw. über 90 % und bei 34 % der Wasserersorgungsunternehmen war an den Spitzentagen die Aufbereitungskapazität mit 90 % oder mehr belastet.</p> <p>In Trockenperioden mit steigenden Temperaturen, erhöhter <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/verdunstung">Verdunstung</a> und verlängerten Vegetationsphasen sind niedrige Grundwasserstände nicht nur problematisch für die Wasserentnahme zur Trinkwassergewinnung, sondern auch für flachwurzelnde Bäume und grundwasserabhängige Biotope. Des Weiteren werden Flüsse und Seen in unseren Breiten unterirdisch durch Grundwasser gespeist. Bei sinkenden Grundwasserständen verringert sich der unterirdische <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/abfluss">Abfluss</a> in die Oberflächengewässer, möglicherweise bis zu einer Umkehrung der Fließrichtung.</p> <p>Statistisch signifikant ist der Rückgang des Grundwasserdargebots in der vergangenen Dekade 2011 – 2020, wie die Simulationen im Projekt WADKlim zeigen (siehe Kapitel 3.1 in <a href="https://www.umweltbundesamt.de/media/112661">Zusammenfassung und Ergebnisse WADKlim</a>). Aussagen zur zukünftigen Entwicklung der jährlichen Grundwasserneubildung sind aufgrund der unsicheren Informationslage zur Niederschlagsentwicklung sowie angesichts der komplexen Wechselwirkungen mit anderen Wirkfaktoren wie Bodenart, Vegetation, <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/l?tag=Landnutzung#alphabar">Landnutzung</a> und Flächenversiegelung weiterhin mit Unsicherheiten behaftet. Projektionen einer zukünftigen Entwicklung stellen sich je nach verwendetem Klimaszenarium unterschiedlich dar, tendenziell liegen die Zeiträume mit Trockenheit in großen Teilen Deutschlands noch eher in der Zukunft, als in der Vergangenheit. Allerdings deutet nichts darauf hin, dass in Zukunft alle Regionen Deutschlands nahezu gleichzeitig von ausgeprägten und aus klimatologischer Perspektive minimaler Grundwasserneubildung betroffen sein könnten (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/auswirkung-des-klimawandels-auf-die">WADKlim</a>).</p> <p>Das Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) hat unter „klimafolgenonline“ (<a href="http://www.klimafolgenonline.com/">http://www.klimafolgenonline.com/</a>) Karten zur simulierten Grundwasserneubildung in Deutschland veröffentlicht.</p> </p><p> Ist das nur Wetter oder schon Klimawandel? <p>Die Abnahme der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/bodenfeuchte">Bodenfeuchte</a> ist ein langfristiger Prozess, der vom Klimawandel beeinflusst wird (siehe <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/106954">Monitoringbericht 2023</a>). In Deutschland sind dabei vor allem Regionen mit leichtem, sandigem Boden, das heißt Teile Ostdeutschlands und das Rhein-Main-Gebiet, betroffen.</p> <p>Bei Extremereignissen wie <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/s?tag=Starkregen#alphabar">Starkregen</a> ist es schwieriger, einen Zusammenhang zum Klimawandel herzustellen: Die Zuordnung, eines Einzelereignisses zu einem <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/t?tag=Trend#alphabar">Trend</a> ist beim Klimawandel wissenschaftlich schwierig, da die „normale“ Variabilität des Wetters sehr hoch ist. Doch die gestiegene Summe an Extremereignissen, die wir in den letzten Jahren beobachten, weist deutlich auf Effekte des Klimawandels hin. </p> <p>Bei vergangenen Hitzesommern ist ein Zusammenhang zum Klimawandel wahrscheinlich: So wurde der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/hitzesommer">Hitzesommer</a> 2018, wie auch andere Hitzewellen in den vergangenen Jahrzehnten, z.B. 2003, <a href="https://www.pik-potsdam.de/aktuelles/pressemitteilungen/wetterextreme-im-sommer-2018-waren-verbunden-durch-stockende-riesenwellen-im-jetstream">von einem schwachen Jetstream mit stagnierenden Wellenmustern beeinflusst</a>. Ein solcher Jetstream wiederum ist eine Folge des<a href="https://www.nature.com/articles/srep45242"> Erwärmens des Nordpols durch den globalen Temperaturanstieg</a>. Eine <a href="https://www.worldweatherattribution.org/human-contribution-to-record-breaking-june-2019-heatwave-in-france/">2019 veröffentlichte Untersuchung</a> zeigt den Zusammenhang zwischen Klimawandel und Rekordtemperaturen – demnach sind Hitzewellen inzwischen mindestens fünfmal wahrscheinlicher als im Jahr 1900.</p> <p>Wichtig ist, die vergangenen bzw. künftigen Schäden und Umweltwirkungen durch Extremereignisse systematisch zu erfassen, um Maßnahmen zur <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/a?tag=Anpassung_an_den_Klimawandel#alphabar">Anpassung an den Klimawandel</a> passgenau zu gestalten. </p> </p><p> Stichwort Anpassung: Was können wir tun, um uns besser auf Trockenheit und Dürre vorzubereiten? <p>In der Wasserwirtschaft und der Landwirtschaft existieren vielfältige Möglichkeiten der Anpassung an Trockenheit und Dürre. Wichtig ist dabei, zwischen langfristigen Maßnahmen mit vorsorgendem Charakter und kurzfristigen Maßnahmen zu unterscheiden. So bietet eine an den <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klimawandel">Klimawandel</a> angepasste Landbewirtschaftung langfristig besseren Schutz gegenüber Extremereignissen wie Hitzewellen und Trockenheit. </p> <p>Um rechtzeitig auf Dürreereignisse reagieren und deren Folgen abschätzen zu können, sind zuverlässige Informationssysteme unerlässlich. Deshalb hat das Bundeslandwirtschaftsministerium ein <a href="https://www.bmleh.de/DE/themen/landwirtschaft/klimaschutz/dwp-duerre-wissensportal.html">Dürre-Wissensportal (DWP)</a> erarbeiten lassen. Dieses bietet einen Überblick über Begriffsdefinitionen, verschiedene Dürre-Informationssysteme, vergleicht deren Ansätze und Methoden und unterstützt so die Auswahl passender Werkzeuge für die allgemeine Berichterstattung sowie das Dürremanagement.</p> <strong>Strategien auf Bundesebene</strong> <p>Deutsche <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/anpassungsstrategie">Anpassungsstrategie</a> an den Klimawandel: Im Jahr 2008 legte die Bundesregierung die Deutsche Anpassungsstrategie an den Klimawandel vor (<a href="https://www.bmu.de/download/deutsche-anpassungsstrategie-an-den-klimawandel/">DAS</a>). Diese zielt auf die Verbesserung der Anpassung an die Folgen des Klimawandels in ganz unterschiedlichen Handlungsfeldern. Seitdem wird in einem regelmäßigen <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/106954">Monitoringbericht</a> (zuletzt 2023) dargestellt, wie sich der Klimawandel entwickelt. Mit dem <a href="https://www.bmu.de/download/zweiter-fortschrittsbericht-zur-deutschen-anpassungsstrategie-an-den-klimawandel/">Fortschrittsbericht</a> und dem Aktionsprogramm Anpassung (zuletzt 2020) werden ressortübergreifend Maßnahmen aufgezeigt. Die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/88230">Klimawirkungs- und Risikoanalyse</a> (zuletzt 2021) analysiert die zukünftigen Folgen des Klimawandels in Deutschland und die Handlungsnotwendigkeiten in den verschiedenen Handlungsfeldern. In der im Juni 2021 veröffentlichten Studie werden für das Handlungsfeld Wasserwirtschaft, Wasserhaushalt die Klimarisiken ohne Anpassung heute, in der Mitte und am Ende des Jahrhunderts bei einem schwächeren Klimawandel als „mittel“ eingeschätzt. Bei einem stärkeren Klimawandel in der Mitte und zum Ende des Jahrhunderts werden die Klimarisiken für diesen Handlungsfeld als „hoch“ eingestuft. Durch weitreichende Anpassungsmaßnahmen lassen sich die Klimarisiken im Handlungsfeld Wasser zur Mitte des Jahrhunderts auf „gering“ bzw. „mittel“ absenken. Das bedeutet, es gibt Klimarisiken für den Wasserhaushalt und die Wasserwirtschaft, aber es gibt auch Handlungsmöglichkeiten.</p> <p><u>Die Nationale Wasserstrategie</u>: Neben demografischem Wandel und Digitalisierung sind die Herausforderungen durch den Klimawandel wichtige Treiber für Veränderungen und Anpassungen der Wasserwirtschaft. Zur Unterstützung und Gestaltung dieses Prozesses hat das Bundeskabinett am 15.03.2023 die <a href="https://www.bmuv.de/wasserstrategie">Nationale Wasserstrategie</a> beschlossen. Mit der Vision <em>„Der Schutz der natürlichen Wasserressourcen und der nachhaltige Umgang mit Wasser in Zeiten des globalen Wandels sind in Deutschland in allen Lebens- und Wirtschaftsbereichen zum Wohle von Mensch und Umwelt verwirklicht“</em>. Langfristig soll der Zugang zu qualitativ hochwertigem Trinkwasser erhalten, der verantwortungsvolle Umgang mit Grund- und Oberflächengewässern auch in anderen Sektoren gewährleistet und der natürliche Wasserhaushalt und die ökologische Entwicklung unserer Gewässer unterstützt werden. In den 78 Aktionen des „Aktionsprogramms Wassers“ sind umfassende Maßnahmen enthalten, die die Anpassung der Wasserwirtschaft an den Klimawandel, aber auch andere Themenfelder, wie das Risiko der Stoffeinträge oder die Bewusstseinsbildung im Kontext Wasser voranbringen. Mit Blick auf die Anpassung an die Folgen des Klimawandels, insbesondere an Trockenheit und Dürre wird eine breite Palette an Maßnahmen vorgeschlagen. So sollen z.B. die Daten und Prognosemöglichkeiten für den Wasserhaushalt sowie das Grundwassermonitoring verbessert werden. Dies ermöglicht die frühzeitige Reaktion auf langfristige Veränderungen in den Grundwasserressourcen, aber auch die kurzfristige Steuerung von Wasserentnahmen, um eine Übernutzung unserer Wasserressourcen zu vermeiden. Es sollen Standards für Wasserversorgungskonzepte und Konzepte für die wassereffiziente Nutzung für alle Sektoren sowie den Umgang mit Wassernutzungskonflikten entwickelt und etabliert werden. Maßnahmen zur Renaturierung und für den Wasserrückhalt in der Fläche werden ebenfalls zentral vorgeschlagen. Sie leisten einen wichtigen Beitrag für einen ausgeglichenen Wasserhaushalt und helfen so den Auswirkungen von Trockenheit vorzubeugen.</p> <strong>Maßnahmen in der Landwirtschaft</strong> <p>Das <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/uba">UBA</a> empfiehlt landwirtschaftliche Anpassungsmaßnahmen, die die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/r?tag=Resilienz#alphabar">Resilienz</a> (Robustheit) der Landwirtschaft gegen extreme Wetterbedingungen steigern. Kritisch sind aus Sicht des UBA langfristige und pauschale Subventionierungen der Landwirtschaft bei trockenheitsbedingten Ernteausfällen, da diese das <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klimarisiko#alphabar">Klimarisiko</a> der Landwirtschaft von der Betriebsebene auf die Gesamtgesellschaft verlagern und zur Folge haben können, dass sinnvolle Anpassungsmaßnahmen auf Betriebsebene weniger engagiert in Angriff genommen werden.</p> <p>Ist die Trockenheit erst einmal da, ist es in der Regel bereits zu spät. Doch im Vorfeld sind viele Maßnahmen sinnvoll, die sich positiv auf den Wasserrückhalt auswirken, aber häufig auch positive Effekte in Hinblick auf andere Umweltgüter haben. Mulchsaat und Pflugverzicht (konservierende Bodenbearbeitung) können beispielsweise die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/verdunstung">Verdunstung</a> reduzieren und haben weitere positive Wirkungen auf die Bodenfruchtbarkeit. Auch durch Sorten und Kulturarten, die besser mit <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/t?tag=Trockenstress#alphabar">Trockenstress</a> zurechtkommen, können Ertragsausfälle reduziert werden. Überhaupt kann durch eine größere Diversifizierung an angebauten Sorten und Kulturarten das Risiko starker Ernteeinbußen oder gar eines Totalausfalls deutlich reduziert werden, denn jede Kulturart hat eigene Ansprüche an die Menge und den Zeitpunkt der Wasserversorgung. Wenn bewässert wird, sollte dies bedarfsgerecht, effizient und mit möglichst geringen Verdunstungsverlusten erfolgen.</p> <p>Weiterhin ist es wichtig, Wasser stärker in der Fläche, in der Landschaft zu halten. Wo es die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/landnutzung">Landnutzung</a> ermöglicht, helfen Wiedervernässung, die Reduzierung von Entwässerungen und das Zulassen von Überschwemmungen Wasser in der Landschaft zu halten. Dieses bereitet auf trockene Perioden vor und könnte helfen, sie zu überstehen. Wenn Flächen für die Wiedervernässung von Mooren zur Verfügung gestellt werden können, hilft das dem lokalen Wasserhaushalt und Klimagase können gebunden werden. Im Projekt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/112491">WADKlim</a> haben die Forschenden im Auftrag des UBA einen <a href="https://www.umweltbundesamt.de/media/112544">Maßnahmenkatalog zum Wasserrückhalt</a> erstellt, der 69 Maßnahmen zur Erhöhung des Wasserrückhalts in der Landschaft enthält. Die Auswertung zeigt, dass die meisten Maßnahmen positive oder sehr positive Wirkungen auf die verschiedenen Ziele für den lokalen Wasserhaushalt, die Verzögerung des Abflusses, den Wasserrückhalt in Böden, die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/grundwasserneubildung">Grundwasserneubildung</a> oder das <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/wasserdargebot">Wasserdargebot</a> in Trockenzeiten haben.</p> <p>Winderosion ist eine Herausforderung für den Bodenschutz. Gegen Winderosion bei trockener <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/w?tag=Witterung#alphabar">Witterung</a> helfen neben der Wahl geeigneter Fruchtfolgen Mulchsaat, Untersaaten oder Zwischenfruchtanbau, vor allem bei Kulturen mit späten Aussaatterminen wie Sommergetreide, Mais und Zuckerrübe. Bei der Bodenbearbeitung kann viel durch die Erhöhung der Oberflächenrauigkeit und eine intensive Humuswirtschaft gewonnen werden, die die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/bodenfeuchte">Bodenfeuchte</a> im Oberboden erhält.</p> <p>Agroforst (d.h. landwirtschaftliche Kulturen und Baumreihen im Wechsel) wirkt ebenfalls als Schutz vor Winderosion und verbessert durch höhere Gehalte von Bodenkohlenstoff die Wasserhaltefähigkeit und das Kleinklima vor Ort.</p> <strong>Maßnahmen in der Forstwirtschaft</strong> <p>In der Forstwirtschaft haben die zuständigen Stellen bereits seit einigen Jahren den Waldumbau begonnen, um mit angepassten Arten und der Gestaltung von Mischwäldern die Monokulturen zu reduzieren und die Resilienz (Fähigkeit des Ökosystems, auf Störungen zu reagieren) zu verbessern. So sieht die Schaffung klimarobuster Wälder im Bundesforst die stabile, strukturreiche und standortgerechte Entwicklung von Mischwäldern vor. Dies muss konsequent fortgesetzt werden.</p> <strong>Maßnahmen der Kommunen</strong> <p>Auch die Kommunen müssen sich an Hitze und Trockenheit anpassen. Das setzt ein neues Denken und einen Paradigmenwechsel voraus. Ein Ziel in der Stadtentwicklung und in der Wasserwirtschaft muss daher die Annäherung an die natürliche Wasserbilanz sein. Mit Hilfe naturnaher Maßnahmen wird Wasser nicht mehr abgeführt, sondern verbleibt im <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/e?tag=Einzugsgebiet#alphabar">Einzugsgebiet</a>. Mögliche Maßnahmen neben der Versickerung von Regenwasser sind die Entsiegelung befestigter Flächen, lokale grüne und blaue Infrastrukturen, wie Straßenbäume, Fassaden- und Dachbegrünungen sowie Verdunstungsmöglichkeiten von gespeichertem Regenwasser. Ferner fördern Frischluftschneisen sowie die Kühlung und Verschattung von Gebäuden und öffentlichen Räumen ein gesundes Stadtklima. Naturnahe Elemente, wie etwa Mulden-Rigolen Systeme, stärken die dezentrale Regenwasserversickerung und -verdunstung und helfen Bodenfeuchte und Grundwasserneubildung in urbanen Räumen zu erhöhen. Dies verbessert die Pflanzenversorgung in Trockenphasen und verringert Hitzeeffekte. Für Dürreperioden können darüber hinaus Bewässerungsmöglichkeiten etabliert werden, die jedoch effizient und wassersparend gestaltet sein müssen. Bei der Verwendung von Brauchwasser (z.B. Regenwasser, aufbereitetes Grauwasser (gering verschmutztes Abwasser), aufbereitetes Kommunalabwasser) zur Bewässerung von urbanen Grünflächen sind chemische und hygienische Anforderungen abzuleiten bzw. zu berücksichtigen.</p> <p>Darüber hinaus wird <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/anpassung-an-den-klimawandel">Anpassung an den Klimawandel</a> in der Städtebauförderung gestärkt, indem beispielsweise grüne Infrastrukturen wie Stadtgrün gefördert werden.</p> </p><p> Was können Bürger*innen bei Trockenheit tun? <strong>Sorgsam mit Trinkwasser umgehen</strong> <p>Die Trinkwassernutzung ist in den letzten Jahrzehnten durch ein hohes Bewusstsein bei den Bürger*innen und zum Beispiel den Einsatz von wassersparenden Armaturen und Geräten kontinuierlich zurückgegangen. So hat sich die Trinkwassernutzung im Haushalt bei etwa 129 Litern pro Person und Tag eingependelt. Wir müssen aber davon ausgehen, dass gerade in heißen und trockenen Sommern diese Werte höher liegen. Grundsätzlich sollte mit Wasser – insbesondere mit Warmwasser – sorgsam umgegangen werden. Dazu gehört, Waschmaschine und Geschirrspüler nur anzuschalten, wenn sie voll beladen sind oder das Vollbad durch eine Dusche zu ersetzen. Außerdem gilt: Alle Maßnahmen, die zu einer geringeren Verschmutzung der Gewässer beitragen, erhöhen die Wasserverfügbarkeit. Dazu tragen zum Beispiel der Kauf von Lebensmittel aus ökologischer Landwirtschaft, der Verzicht auf <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/pflanzenschutzmittel">Pflanzenschutzmittel</a> und Bioziden in Garten und Haushalt und die ordnungsgemäße Entsorgung von Arzneimitteln bei. Weitere Tipps finden sich <u>im Flyer </u><a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/103602">„Unser Wasser – unsere Verantwortung</a><u>“ und </u><a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/23201">hier</a>.</p> <p>An Hitzetagen ist ein angepasstes Verhalten mit entsprechender Kleidung, Aufenthalt im Schatten und ausreichendem Trinken wichtig.</p> <strong>Was ist beim Pflanzengießen im Garten zu beachten?</strong> <p>Das Gießen sollte nicht bei Hitze in der Mittagszeit erfolgen, sondern am frühen Morgen oder am späten Abend – dann verdunstet das Wasser nicht so schnell. Am frühen Morgen ist es sogar besser als am späten Abend, da dann die Bodentemperaturen und folglich auch die Verluste durch Bodenevaporation (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/verdunstung">Verdunstung</a>) niedriger sind. Ansonsten gilt: Lieber seltener gießen und gut durchfeuchten, als häufig und wenig (im ersten Fall bilden sich die Wurzelsysteme dann auch in die Tiefe aus). Der Deutsche Wetterdienst empfiehlt regional in welchem <a href="https://www.dwd.de/DE/leistungen/bereg_interv/beregintervall.html?nn=588520#buehneTop">Intervall</a> bewässert werden sollte.</p> <p>Am besten sollten nicht die Blätter, sondern direkt der Erdboden gegossen werden – dann bilden sich weniger Pilze und die Blätter riskieren nicht, durch den Lupen-Effekt zu verbrennen. Nach Möglichkeit sollte gesammelte Regenwasser zur Bewässerung von Garten und Balkonpflanzen zum Einsatz kommen. Das Gießen von Pflanzen, Bäumen, Obst und Gemüse in Haus und Garten ist die einfachste und sinnvollste Nutzung von Regenwasser. Bei anhaltender Trockenheit können Kommunen und Wasserversorgungsunternehmen weitergehende Hinweise zur Gartenbewässerung und dem Befüllen von Pools geben.</p> <p>Weitere Praxistipps gibt es in den <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/26122">UBA-Umwelttipps für den Garten</a>. </p> <strong>Ist es sinnvoll, Stadt- und Straßenbäume zu wässern?</strong> <p>Der Wert unserer Stadt- und Straßenbäume ist unschätzbar. Sie regulieren zum Beispiel das Mikroklima, spenden Schatten, filtern Emissionen aus Luft und Boden, werten das Stadtbild auf und sind Lebensraum stadttypischer Vogel- und Insektenarten. Stadtbäume wachsen meist unter schlechteren Standortbedingungen als Bäume in der Natur und leiden unter Verdichtung, Schadstoffen oder Streusalz, so dass die Folgen des Klimawandels – wie Trockenheit – sie zusätzlich belasten. Gesunde Straßenbäume sind jedoch für die Kühlung der Städte durch deren kombinierte Wirkung aus Verdunstungsleistung und Schattenwurf von besonderer Bedeutung, da sie der Aufheizung entgegenwirken. </p> <p>Wie bei jungen Stauden und Gemüse auch, brauchen gerade junge Straßenbäume besonders viel Wasser. Ihre Wurzeln reichen meist noch nicht bis zum Grundwasserspiegel. Mittlerweile gibt es eine Reihe von Maßnahmen, um eine Wasserversorgung der jungen Bäume auch bei Trockenheit zu ermöglichen, z.B. über Baumbewässerungsbeutel oder Gießringe. Aber auch weiterhin ist Eigeninitiative gefragt. Bei länger anhaltender Trockenheit sind dabei Informationen von Kommunen und Wasserversorgungsunternehmen zu beachten, ob eine Bewässerung in Gärten und auf kommunalen Flächen mit Trinkwasser ggf. eingeschränkt ist. „Pi mal Daumen“ braucht ein Baum mindestens zehn Liter Wasser pro Tag (d.h. einen Wassereimer), idealerweise in ein bis zwei größeren Wassergaben pro Woche. Der Berliner Bezirk Friedrichshain-Kreuzberg hat beispielsweise Ende April 2019 eine Nachbarschafts-Aktion angestoßen, die Bürger*innen aufruft, beim Gießen von Straßenbäumen zu helfen. Ein weiteres Beispiel ist das<a href="https://www.hamburg.de/politik-und-verwaltung/behoerden/bukea/themen/hamburgs-gruen/baeume/strassenbaeume-online"> Straßenbaumkataster in Hamburg,</a> das über seine interaktive Karte das Spenden für einen Baum ermöglicht (Spenden-Aktion Mein Baum – Meine Stadt). Wie Sie den Bäumen in Ihrer Umgebung richtig helfen können, erfahren Sie mit einem Klick auf eine Initiative der Stadt Berlin mit „<a href="https://www.giessdenkiez.de/">Gieß den Kiez</a>“.</p> </p><p> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>
Die Architektur des Wurzelsystems von Mais hat sich während der Domestizierung und Verbesserung durch eine Kombination aus landwirtschaftlicher Selektion und Umweltanpassungen rund um den Globus erheblich verändert. Das Mikrobiom, das die Rhizosphäre um die Pflanzenwurzeln herum besiedelt, spielt eine wichtige Rolle bei der Förderung der Stresstoleranz von Pflanzen. In der ersten Förderperiode dieses Projekts haben wir nachgewiesen, dass die Anzahl der Seminalwurzeln während der Domestizierung von Mais zugenommen hat, gefolgt von einem Rückgang bei lokal angepassten Sorten in Regionen mit begrenzter Wasserverfügbarkeit. Umwelt-, genetische und genomische Analysen ergaben frühere Signaturen der Domestizierung und Anpassung von Maiswurzeln und zeigten das genetische Potenzial zur Verbesserung der Trockentoleranz künftiger Nutzpflanzen auf. In der zweiten Förderperiode verfolgen wir zwei übergeordnete Ziele. Erstens soll ein tieferes Verständnis der genetischen und molekularen Grundlagen der systemischen Modulation der Wurzelmorphologie und -anatomie durch Seminalwurzeln gewonnen werden, um eine bessere Anpassung an die begrenzte Wasserverfügbarkeit zu erreichen. Zu diesem Zweck werden wir die komplexe Pflanzenreaktion auf Trockenstress und die mit diesen Merkmalen assoziierten Gene identifizieren, die an der Architektur des Wurzelsystems als Reaktion auf Trockenheit beteiligt sind. Zweitens wollen wir die genetische Rolle des Wirts bei der Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaft des von den Wurzelmerkmalen abhängigen nützlichen Mikrobioms der Rhizosphäre verstehen, um die Widerstandsfähigkeit von Mais gegen Trockenheit zu verbessern. In diesem Zusammenhang werden wir systematisch untersuchen, wie sich die genetische Variation des Wirts und die Genregulation auf die Zusammensetzung des Mikrobioms der Rhizosphäre und auf die Produktivität von Mais und die Widerstandsfähigkeit gegen Trockenheit auswirkt. Schließlich werden wir repräsentative Schlüsselgene und Schlüsselmikroben durch reverse Genetik und synthetische mikrobielle Gemeinschaften funktionell validieren. Diese Ergebnisse werden den Weg für eine verbesserte Pflanzenzüchtung und die Nutzung mikrobieller Ressourcen ebnen, um die künftige Nahrungsmittelproduktion und eine effiziente Ressourcennutzung in der Landwirtschaft zu sichern.
Gletscher stellen als Wasserspeicher einen wichtigen Beitrag zur Wasserversorgung in vielen Regionen der Erde dar. Das klimawandelbedingte Abschmelzen der Gletscher ändert die regionale Wasserverfügbarkeit in vergletscherten Einzugsgebieten und trägt zum globalen Anstieg des Meeresspiegels bei. Ziel des Projekts ist es, zu untersuchen, inwieweit sich Massenbilanzänderungen von Gletschern, also der Netto-Gewinn bzw. Verlust an Eis und Schnee, auf saisonalen (Vorhersagezeitraum von 6 Monaten) und dekadischen (mehrere Jahre im Voraus) Zeitskalen vorhersagen lassen. Dazu werden retrospektive Vorhersagen, das heißt Vorhersagen mit neuesten gekoppelten Atmosphäre-Ozean-Klimamodellen (CFSv2, GloSea5, DePreSys) unter Annahme realistischer Anfangszustände für vergangene Zeiträume als Eingangsdaten für ein globales prozessbasiertes Gletschermodell mit Eisdynamik (OGGM) genutzt, um retrospektive saisonale und dekadische Gletschervorhersagen durchzuführen. Dieser Ansatz ermöglicht es, Vorhersagen und Beobachtungsdaten (z.B. Massenbilanzen und Längenänderungen der Gletscher) auf der saisonalen und dekadischen Zeitskala direkt zu vergleichen. Daher kann die Güte der Vorhersagbarkeit sehr detailliert für Gletscher in verschiedenen Klimazonen der Erde untersucht und in Bezug zu Zirkulationsmustern im Klimasystem gesetzt werden. Somit liefert das Projekt einen wichtigen Beitrag für zukünftige Gletschervorhersagesysteme, welche zur Vorhersage der Wasserverfügbarkeit und des Meeresspiegelanstiegs eingesetzt werden können.
Hauptkomponenten und Entwicklungsschritte des zu optimierenden integrierten Systems (Integrated Plant Management - IPM) sollen folgende sein: a: Entwicklung eines neuartigen biologisch abbaubaren Compoundproduktes aus einem Viskosevlies und einer Beschichtung zum Mulchen (VliesFilm). Beide Bestandteile des VliesFilms sind biobasiert und bestehen zu 100% (Vlies), bzw. 50% (Beschichtung) aus nachwachsenden Rohstoffen und sind biologisch abbaubar. Alle Inhaltstoffe (PVOH, Glycerol) der Beschichtung haben eine Lebensmittelzulassung (E-Nummer), stehen aber nicht in Konkurrenz zur Lebensmittelproduktion wie z.B. stärkebasierte Materialien. Der primäre Fokus liegt auf der Entwicklung und Optimierung des VliesFilms aus NaWaRos hinsichtlich der phytosanitären Eigenschaften im Vergleich zu konventionellem Mulchmaterial (PE, 20-25my). Als wichtigste pflanzenbaulichen Faktoren sind hier Wasserverfügbarkeit, Bodentemperatur, und die Unterdrückung von Unkräutern zu nennen. b: Der VliesFilm soll einen Mehrwert gegenüber konventionellen PE-Folien erhalten. Zu diesem Zweck werden die Beschichtungen eingefärbt, um repellente Effekte auf anfliegende Insekten (Modell Blattläuse) zu erreichen. Da diese Maßnahme einen Anflug zwar verringert, aber meist nicht komplett verhindern kann, wird ein regelmäßiges Monitoring vorgenommen, um etwaige interventiven Maßnahmen zu ergreifen. Hieraus folgt dann ein System zum integrierten Pflanzenschutz, um den Einsatz von chemischen Pflanzenschutzmitteln zu minimieren.
Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Compoundproduktes aus einem Vlies und einer biologisch abbaubaren Beschichtung. Dieses biologisch abbaubare Compoundprodukt, VliesFilm genannt, soll konventionellen Mulchfolien aus Polyethylen im Pflanzenbau ersetzen können, bei gleichen positiven Wachstumseinflüssen auf die Pflanzen. Hauptkomponenten und Entwicklungsschritte des zu optimierenden integrierten Systems (Integrated Plant Management - IPM) sollen folgende sein: a: Entwicklung eines neuartigen biologisch abbaubaren Compoundproduktes aus einem Viskosevlies und einer Beschichtung zum Mulchen (VliesFilm). Beide Bestandteile des VliesFilms sind biobasiert und bestehen zu 100% (Vlies), bzw. 50% (Beschichtung) aus nachwachsenden Rohstoffen und sind biologisch abbaubar. Alle Inhaltstoffe der Beschichtung haben eine Lebensmittelzulassung (E-Nummer), stehen aber nicht in Konkurrenz zur Lebensmittelproduktion wie z.B. stärkebasierte Materialien. Der primäre Fokus liegt auf der Entwicklung und Optimierung des VliesFilms aus NaWaRos hinsichtlich der phytosanitären Eigenschaften im Vergleich zu konventionellem Mulchmaterial (PE, 20-25my). Als wichtigste pflanzenbaulichen Faktoren sind hier Wasserverfügbarkeit, Bodentemperatur, und die Unterdrückung von Unkräutern zu nennen. b: Der VliesFilm soll einen Mehrwert gegenüber konventionellen PE-Folien erhalten. Zu diesem Zweck werden die Beschichtungen eingefärbt, um repellente Effekte auf anfliegende Insekten (Modell Blattläuse) zu erreichen. Da diese Maßnahme einen Anflug zwar verringert, aber meist nicht komplett verhindern kann, wird ein regelmäßiges Monitoring vorgenommen, um etwaige interventiven Maßnahmen zu ergreifen. Hieraus folgt dann ein System zum integrierten Pflanzenschutz, um den Einsatz von chemischen Pflanzenschutzmitteln zu minimieren.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 478 |
| Europa | 29 |
| Global | 1 |
| Kommune | 3 |
| Land | 113 |
| Weitere | 12 |
| Wirtschaft | 15 |
| Wissenschaft | 224 |
| Zivilgesellschaft | 4 |
| Type | Count |
|---|---|
| Agrarwirtschaft | 1 |
| Daten und Messstellen | 2 |
| Ereignis | 6 |
| Förderprogramm | 421 |
| Text | 44 |
| Umweltprüfung | 2 |
| unbekannt | 70 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 51 |
| Offen | 492 |
| Unbekannt | 3 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 466 |
| Englisch | 166 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Bild | 10 |
| Datei | 7 |
| Dokument | 20 |
| Keine | 256 |
| Webdienst | 26 |
| Webseite | 278 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 546 |
| Lebewesen und Lebensräume | 516 |
| Luft | 418 |
| Mensch und Umwelt | 546 |
| Wasser | 546 |
| Weitere | 529 |