Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie (LBEG)

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Das LBEG beschäftigt sich in verschiedenen Projekten sowohl mit der Bedeutung von Böden für die globalen Klimaveränderungen als auch mit den möglichen Auswirkungen des Klimawandels auf die Böden, das Grundwasser und die Wasserverfügbarkeit, sowie auf die Produktionsbedingungen in der Landwirtschaft.

Politikberatung

Das LBEG in seiner Funktion als Geologischer Dienst für Niedersachsen unterstützt die Landesregierung und die übrige öffentliche Verwaltung bei Fragestellungen im Zusammenhang mit Boden, Geologie und Grundwasser auch in Hinblick auf den projizierten Klimawandel. Beispiele für die Mitarbeit in Gremien und Beratung der Landesregierung des LBEG:
  • Mitglied der AG Moorentwicklung des Landes Niedersachsen, die sich mit Maßnahmen zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen aus Mooren befasst.
  • Mitarbeit im Arbeitskreis Klimafolgenanpassung innerhalb der Regierungskommission Klimaschutz des Landes Niedersachsen.
  • Ausweisung einer Gebietskulisse "Böden mit hohen Kohlenstoffgehalten" als Grundlage für Klimaschutzmaßnahmen.
  • Mitarbeit am Erlass zu Klimawandel und Beregnungswasserbedarf, der Grundlage für den "Beregnungserlass" des Niedersächsischen Ministeriums für Umwelt, Energie und Klimaschutz.


Beregnungsbedürftigkeit

Durch Feldberegnung kann eine geringe Wasserspeicherkapazität von Böden ausgeglichen und die Wasserverfügbarkeit für die Ertragsbildung erhöht werden. Prognosen zur Entwicklung der potenziellen Beregnungsbedürftigkeit unter Klimawandelbedingungen können einen Ausblick auf die zukünftig benötigte Wassermenge geben, die für eine optimale Wasserversorgung der Feldfrüchte notwendig werden könnte. Der Beregnungsbedarf kann ermittelt werden, wenn angebaute Kulturen, klimatische Verhältnisse und Bodeneigenschaften der Region bekannt sind. Für Niedersachsen hat das LBEG die potenzielle Beregnungsbedürftigkeit unter aktuellen und projizierten zukünftigen Klimabedingungen berechnet. Einige Ergebnisse sind im NIBIS® Kartenserver, auf den Internetseiten des LBEG sowie in den GeoBerichten 13 und 20 veröffentlicht.

Bodenfunktionen

Der Boden als Hauptbestandteil landschaftlicher Ökosysteme erfüllt wichtige und zum Teil äußerst komplexe Funktionen für Mensch und Umwelt. Er ist Bestandteil der Stoffkreisläufe von Kohlenstoff und Stickstoff und steht als Quelle oder Senke für Treibhausgase in engen Kontakt mit der Atmosphäre. Das Klima beeinflusst die im Boden ablaufenden Stoffumsetzungs- und Verlagerungsprozesse und vor allem die natürlichen Bodenfunktionen. Mittel- bis langfristig ist deshalb damit zu rechnen, dass der projizierte Klimawandel Auswirkungen auf die Böden und Bodenfunktionen in Niedersachsen haben wird.

Bodenhumus

Im Rahmen der Bodendauerbeobachtung in Niedersachsen sowie verschiedener Moorprojekte hat sich das LBEG mit der Interaktion von Boden und Atmosphäre befasst. Zum einen geht es dabei um die Bedeutung und Bestimmungsfaktoren der Treibhausgasemissionen aus unterschiedlichen Böden in Abhängigkeit von Nutzung und Bearbeitung. Zum anderen wurde der Frage nachgegangen, welche Möglichkeiten der C-Sequestrierung es gibt und wie diese zu bewerten sind, insbesondere die reduzierte Bodenbearbeitung, die Krumenvertiefung und der Einsatz von Biokohle ( GeoBericht 29).

Bodenmonitoring

Um projizierte oder auch unerwartete Folgen des erwarteten Klimawandels auf den Boden erkennen zu können, ist ein Bodenmonitoring erforderlich. Seit 1991 betreibt das LBEG 70 meist landwirtschaftlich genutzte Boden-Dauerbeobachtungsflächen. Es werden in regelmäßigen Abständen Boden- und Bewirtschaftungsparameter erhoben. Somit können mögliche direkte Auswirkungen des Klimawandels aber auch indirekte Wirkungen, z.B. infolge von Anpassungsmaßnahmen, geprüft werden. Ein Teil der Flächen ist mit bodenkundlich-hydrologischen Messstellen ausgestattet, an denen Witterungsparameter und bodenhydrologische Parameter gemessen werden. Mit den Ergebnissen lassen sich Prognosetools validieren. Im GeoBericht 23 ist der Tagungsband 20 Jahre Bodendauerbeobachtung in Niedersachsen veröffentlicht worden. Weitere Informationen zum Thema Bodenmonitoring sind auf den Internetseiten des LBEG zu finden.

Bodenwasserhaushalt / Beregnungssteuerung

Das Wasser im Boden steuert Wachstum, Qualitäts- und Ertragsbildung, Stickstoffmineralisation, Düngewirkung und Nährstoffverfügbarkeit, Auswaschungsgefährdung löslicher Stoffe, aber auch Bearbeitbarkeit und Befahrbarkeit des Bodens. Der Bodenwasserhaushalt hat damit elementare Bedeutung für das Pflanzenwachstum und für die Grundwasserneubildung und ist ein wesentlicher Produktionsfaktor in der Landwirtschaft. Die Bedeutung des Bodenwassers und der Zusatzbewässerung werden infolge des projizierten Klimawandels noch zunehmen. Ein am LBEG entwickeltes Bodenwasserhaushaltsmodell ( BOWAB) ermöglicht es, den Bodenwasserhaushalt mit wenigen leicht verfügbaren Eingangsdaten tagesaktuell zu ermitteln und den bestmöglichen Beregnungszeitpunkt sowie die optimale Beregnungswassermenge abzuschätzen, um so einen Beitrag für eine wassersparende bedarfsorientierte Bewässerung zu liefern. Das Modell steht für jeden Nutzer im Internet kostenfrei zur Verfügung. Es kann über den NIBIS® Kartenserver des LBEG aufgerufen werden.

Erosion

Klimaprojektionen deuten an, dass die Häufigkeit erosiver Niederschlagsereignisse in den Sommermonaten zunehmen wird. Allerdings wirken sich ebenso erosionsmindernde Maßnahmen und andere Kulturen auf die tatsächliche Erosion aus. Das LBEG führt seit mehr als 15 Jahren in Kooperation mit der Universität Hannover ein Erosionsmonitoring in besonders gefährdeten Gebieten Niedersachsens durch. Damit werden „harte“ Daten erhoben, die zur Validierung von Prognosetools verwendet werden. Die Karten zur Erosionsgefährdung können im NIBIS® Kartenserver eingesehen werden. Weitere Informationen zum Thema Bodenmonitoring sind auf den Internetseiten des LBEG zu finden.

Grundwasserhaushaltsmodellierung

Grundwasserhaushaltsmodelle sind numerische, flächendifferenzierte Verfahren zur Modellierung der Komponenten des Wasserkreislaufs. Sie werden insbesondere zur modellmäßigen Abbildung der Prozesse der Grundwasserneubildung und zur Berechnung der Grundwasserneubildungsrate eingesetzt. Diese wird für wasserwirtschaftliche und wasserrechtliche Planungsarbeiten benötigt. Die Grundwasser-neubildungsrate ist zum Beispiel ein entscheidender Eingangsparameter für die Grundwasserströmungs-modellierung und zur Berechnung des Grundwasserdargebotes. Mit dem Grundwasserhaushaltsmodell mGROWA wurden nicht nur die Daten für die Referenzperiode 1961-1990 bereitgestellt, sondern auch bis zum Jahr 2005 berechnet. Darüber hinaus stehen jetzt die Daten aller 10 Rechenläufe der Klimaprojektion WETTREG2010 zur Verfügung. Die mit mGROWA ermittelte Grundwasserneubildung für Niedersachsen kann über den NIBIS® Kartenserver eingesehen werden.

Klimadaten

Die Eingangsdaten für die Projektionen der Klimadaten bis zum Jahr 2100 liefert das Regionalmodell WETTREG2010. Um eine regional differenzierte Betrachtung zu ermöglichen, hat das Forschungszentrum Jülich im Auftrag des LBEG ein Downscaling der Klimadaten durchgeführt. Dabei ist ein Mittelwert aller zehn WETTREG2010-Rechenläufe für das A1B-Szenario verwendet worden. Die aufbereiteten Klimadaten werden der Öffentlichkeit mittels des NIBIS® Kartenservers zur Verfügung gestellt.

Schutz der Moore und weiterer kohlenstoffreicher Böden

In Mooren und weiteren kohlenstoffreichen Böden sind hohe Mengen an Kohlenstoff gebunden und damit der Atmosphäre als Kohlendioxid entzogen worden. Durch Entwässerung der Standorte und durch die Nutzung wird das Kohlendioxid wieder freigesetzt und zudem Lachgas, als weiteres klimarelevantes Gas, gebildet. Das LBEG erstellt Karten zur Verbreitung der Moore und sonstigen kohlenstoffreichen Böden. Es wurden Messungen der Treibhausgasemissionen aus Mooren unterschiedlichen Typs unter unterschiedlicher Nutzung und Wasserständen durchgeführt. Anhand der Ergebnisse wurde ein Verfahren entwickelt, wie sich die Treibhausgasemissionen naturnaher, entwässerter und genutzter oder wiedervernässter Moore abschätzen lassen. Darüber hinaus ist das LBEG an zwei Projekten beteiligt, die zum Ziel haben Treibhausgasemissionen landwirtschaftlich genutzter Moore zu verringern.

Produkte, Publikationen und Dienstleistungen

Neben den digital zur Verfügung gestellten Daten im NIBIS® Kartenserver und als WMS hält das LBEG auch Publikationen bereit. In der hauseigenen Schriftenreihe, den GeoBerichten, werden fortlaufend aktuelle Themen veröffentlicht. Zudem können Karten, Daten und weitere Produkte beim LBEG bestellt und erworben werden.
Adresse

Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie
im Geozentrum Hannover
Stilleweg 2
30655 Hannover

udo.mueller@lbeg.niedersachsen.de

http://www.lbeg.niedersachsen.de