Moore in Brandenburg - LUGV - Land Brandenburg

160 NATURSCHUTZ UND LANDSCHAFTSPFLEGE IN BRANDENBURG 19 (3, 4) 2010
Abb. 3: Landnutzungsverteilung im Untersuchungsgebiet (Quelle: Eigene Darstellung, Grundlage:
DHI-WASY 2008
(DREGER & MICHELS 2002). Damit ist die
Schorfheide seit 1980 in besonderem Maße
von Grundwasserabsenkung betroffen.
Abb. 2 veranschaulicht die flächenbezogenen
Veränderungen der Grundwasserstände
von 1985 - 2005 auf Grundlage von
Simulationen mit dem LWH-Modell Schorfheide
(DHI-WASY/LUA 2008). Deutlich
erkennbar sind die starken Defizite im höher
gelegenen zentralen Gebiet, während in
den angrenzenden Niederungsbereichen
praktisch keine Rückgänge eingetreten sind.
Der Bereich um die Hauptwasserscheide ist
am stärksten betroffen – hier gibt es nach
MAUERSBERGER (2007) bedingt durch das
Abflussregime das wenigste Wasser.
Ursachen für die Rückgänge liegen in der
klimatischen Entwicklung, der Veränderung
des Abflussverhaltens infolge Entwässerung
sowie dem hohen Waldanteil und der damit
verbundenen höheren Verdunstung.
Durch Auswertung meteorologischer Daten
konnte von REIMANN (2006) im Zeitraum
1949 - 2004 ein Temperaturanstieg um
ca. 0,9 Kelvin, bei stärkerer Zunahme im
Winter, festgestellt werden. Dies hat vermutlich
eine steigende winterliche Verdunstung
zur Folge, die zu Lasten der Grundwasserneubildung
(GWNB) geht. Ein Niederschlagsrückgang
oder eine Verschiebung
von Niederschlägen in das meteorologische
Winterhalbjahr konnte im Untersuchungsgebiet
nicht festgestellt werden. Insgesamt
kann die klimatische Entwicklung damit
nicht als Haupteinflussfaktor für die sinkenden
Grundwasserstände gelten.
Eine größere Bedeutung kommt dem veränderten
Abflussverhalten zu. Die Anlage von
470 Gräben mit einer Gesamtlänge von 265
km führte insgesamt zu stark gestiegenen
Abflussmengen aus der Landschaft (REIMANN
2006). Insgesamt fließen schätzungsweise
22 Mio. m³/a - 25 Mio. m³ Wasser pro Jahr
oberirdisch aus dem Untersuchungsgebiet.
Eine wesentliche Bedeutung haben ebenso
die Waldbestände, welche mit einem
Flächenanteil von 73% die dominante Landnutzungsform
in der Schorfheide darstellen
(Abb. 3).
Wald stellt die Nutzungsform mit der höchsten
Verdunstung und der niedrigsten
Sickerung dar, wobei aber erhebliche Unterschiede
zwischen Nadel- und Laubbaumbeständen
bestehen. Nach MÜLLER (2002b)
sickern jeweils im Baumholzalter im Schattenblumen-Buchenwald
21%, im Straußgras-
Eichenwald 17% und im Himbeer-Drahtschmielen-Kiefernforst
12% des Freilandniederschlages
(FN) in die Tiefe. Die Werte
beziehen sich auf einen Jahresniederschlag
von 620 mm bei Sandbraunerde. Im Untersuchungsgebiet
sind etwa 85% der Waldbestände
künstliche Nadelforsten und 15%
naturnahe Laubwälder. Während die Anlage
der Fließ- und Grabensysteme in die
Zeit des größten Offenlandanteils und
damit eines „Wasserüberschusses” fällt
(REIMANN 2006), kann davon ausgegangen
werden, dass die Bestockung mit Nadelforsten
in der Schorfheide noch nie so hoch
gewesen ist wie heute (DSW 2006). In den
vergangenen Jahrzehnten erreichte die
wasserzehrende Wirkung der forstlichen
Nutzung folglich ein Maximum.
3 Methodik
3.1 Aufbau des Landschaftswasserhaushalts-Modells
Schorfheide
Grundlage zur Abschätzung der Wirkungen
des Waldumbaus auf den Wasserhaushalt
ist das Landschaftswasserhaushalts-Modell
Schorfheide (DHI-WASY/LUA 2008). Das
LWH-Modell wurde unter Anwendung der
Software MIKE SHE und MIKE11 aufgebaut.
Das Modell ist modular aufgebaut,
wobei jedes Modul einen Prozess im hydrologischen
Kreislauf abbildet und dynamische
Rückkopplungen der einzelnen Prozesse ermöglicht.
Es verwendet ein Raster von 100 m
x 100 m bei einer Modellfläche von ca.
441,6 km². Untere vertikale Grenze des
Modells ist die Unterkante des ersten
Grundwasserleiterkomplexes. Für die Simulationen
wurden Veränderungen an den
Modulen Niederschlag, Verdunstung und
Landnutzung (Vegetation) vorgenommen.
Abb. 4 stellt für diese schematisch die Eingangsgrößen
sowie die verwendeten Modellergebnisse
dar. Ferner sind im Modell die
Module Landoberflächenabfluss, Ungesättigte
Zone (Boden), Gesättigte Zone (Grundwasser)
und Gerinnehydraulik enthalten.
Als Eingangsgrößen für das LWH-Modell
werden für die Module Niederschlag und
Verdunstung Tageswerte des korrigierten
Niederschlages sowie der potenziellen Verdunstung
verwendet. Für den Zeitraum
1961 - 2005 kamen dazu Witterungsdaten
der Klimastation Angermünde zum Einsatz.
Für den Zeitraum 2005 - 2055 wurden zwei
Klimaszenarien vom Potsdam-Institut für
Klimafolgenforschung (PIK 2007) für die
Station Angermünde eingesetzt, wobei aufgrund
der Ähnlichkeit beider Szenarien
(GORAL 2009) jedoch nur das etwas konservativere
Klimaszenario für die Auswertungen
herangezogen wurde. Beide Szenarien
entsprechen der Kategorie A1B des Intergovernmental
Panel on Climate Change
(IPCC) und liegen damit global im mittleren
und damit wahrscheinlichsten Bereich (IPCC
2000).
Niederschlag und potenzielle Verdunstung
sind für das gesamte Modellgebiet räumlich
homogen unterstellt. Für das Modul Landnutzung
(Vegetation) fließen der Blattflächenindex
(LAI) sowie die Wurzeltiefe als
Parameter in das Modell ein. Die Landnutzungsverteilung
für den IST-Zustand
Abb. 4: Schema der verwendeten Komponenten des LWH-Modells Schorfheide (Quelle: Eigene
Darstellung, Grundlage DHI-WASY 2008)