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Klimawandel im Boden: Lysimeteranlage für die Uckermark

04.08.2014, von , in Karte anzeigen

Bodenkern wird ausgestochen

Der Bodenkern wird ausgestochen

Von Australien bis Grönland sind die Folgen des Klimawandels jetzt schon zu spüren. Gletscher schmelzen, Dürrekatastrophen nehmen zu, der Meeresspiegel steigt an. Aber welche regionalen Folgen hat der Klimawandel in Deutschland? Das Projekt „Tereno“ („TERrestrial ENvironmental Observatories“), ein gemeinschaftliches Projekt des Leibniz Zentrums für Agrarlandschaftsforschung in Müncheberg (ZALF) und verschiedenen Einrichtungen der Helmholtz-Gemeinschaft, will genau das untersuchen. Im Fokus steht der Boden. Über die Wechselwirkungen des Bodenwasserhaushalts und Bodenveränderungen durch die Bewirtschaftung sowie  klimatischen Änderungen  ist bislang zu wenig bekannt, um Vorhersagen machen zu können. Diese große Unbekannte wollen die Wissenschaftler erforschen, eine Herausforderung für das Forscherteam. Dabei arbeiten sie in verschiedenen Regionen Deutschlands mit sogenannten Lysimetern. Anne Demmer hat sich die Instrumente in Brandenburg genauer angeschaut.

Der Kontrollschacht

Der Kontrollschacht

Edelstahlzylinder mitten auf dem Versuchsfeld des Leibniz-Zentrums für Agrarlandschaftsforschung ZALF in Dedelow, einem kleinen Ort in der Uckermark. Auf dem Feld, im blühenden Perserklee, sieht man an der Bodenoberfläche allerdings nur  Silikonringe, die markieren, wo die Riesenkübel aus Stahl ebenerdig eingelassen wurden. Die Lysimeteranlage wurde erst vor wenigen Monaten in Betrieb genommen. Damit wollen der ZALF-Bodenwissenschaftler Horst Gerke und seine Kollegen herausfinden, wie sich unterschiedliche Bodentypen unter veränderten klimatischen Bedingungen verhalten könnten. Wieviel Wasser kann der Boden überhaupt aufnehmen und wieviel gibt er wieder an die Atmosphäre oder das Grundwasser ab? Wie schnell versickert Regen?

Horst Gerke analysiert die Daten

Horst Gerke analysiert die Daten

Aber wie lässt sich das Wasser im Boden überhaupt kontrollieren?  Dafür werden Erdblöcke mit unterschiedlichen Bodentypen quasi ausgestochen. „Man muss sich das so vorstellen“, erklärt Horst Gerke. „Es ist als würde man wie im Sandkasten mit einem Förmchen eine Form ausstechen, so kann man auch unterschiedlich große Bodenkerne ausstechen, und diese Kerne werden an eine andere Stelle transportiert“. Die Erdkerne sind zylindrisch und haben eine Oberfläche von einem Quadratmeter und eine Länge von eineinhalb Meter. Sie wiegen ungefähr dreieineinhalb Tonnen und werden oberflächengleich an einem Betonring mit Wägezellen hängend in die Erde eingelassen. Dieser „kleine“ Bodenkosmos wird dann mit aufwändiger Messtechnik versehen, verkabelt – wie ein Mensch beim Gesundheitscheck. Damit kann der Wasserhaushalt rund um die Uhr überwacht werden; zudem kann das Bodenwasser auf Gehalte an Pflanzennährstoffen  analysiert werden. Die Präzisionswaage auf der das Ganze installiert ist, registriert die Wasserbilanz, selbst morgendlicher Tau bleibt da nicht unbemerkt.

Der Lysimeter-Silikonring

Der Lysimeter-Silikonring

Über eine Leiter gelangt Horst Gerke in den Kontrollschacht, der sich zwischen den Lysimeteranlagen befindet. An den Wänden hängen digitale Anzeigetafeln, Schläuche und Kabel. „Hier laufen die ganzen Abflussschläuche und die Kabel, die in den Lysimetern installiert wurden zusammen, so Gerke. Die Daten werden über einen Sendemast an das zentrale Rechenzentrum übermittelt und grafisch umgesetzt, so landen sie am Ende auf dem Computer des Wissenschaftlers.

Für das Forschungsprojekt sind Bodenkerne aus der Uckermark auf die Reise gegangen, drei nach Bad Lauchstädt bei Halle und drei Richtung Rheinland, wo es mehr regnet. „Da wir nicht die Klimazonen verschieben können, haben wir die Böden in klimatisch andere Gebiete geschickt, so dass wir dann sehen können, wie sich der Bodenkern unter dem Einfluss von höherem Niederschlag oder von höheren Temperaturen verhält“, erklärt Horst Gerke. „Das alles ist Grundlagenerforschung. Bis zur Anwendung der Erkenntnisse, stehen noch viele Messreihen über verschiedene Jahreszeiten bevor, jahrelange interdisziplinäre Forschung, betont der Bodenwissenschaftler. Auf dieser Grundlage wird es aber in Zukunft vielleicht möglich sein,  bessere Prognosen zu machen: Wo ist etwa das Grundwasser gefährdet, wo droht Erosion, oder wie müssen sich Land- und Forstwirtschaft – der Mensch – den veränderten Klimabedingungen anpassen.

 

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