Bodenwasserhaushalt

Der Boden besteht neben der festen Bestandteilen aus unterschiedlich großen Hohlräumen (Poren), die sowohl die Speicherung als auch die Versickerung von Wasser ermöglichen. Der Boden ist daher in der Lage, Wasser in unterschiedlich großen Mengen pflanzenverfügbar zu speichern. In Phasen von Trockenheit greifen Pflanzen auf diesen Speicher zurück und leeren ihn somit. Auf Standorten mit geringem Speichervermögen kann eine längere Zeit andauernde Trockenphase zur deutlichen Verringerung oder gar völligen Leerung dieses Wasserspeichers führen. 

Durch die in der Zukunft erwarteten trockeneren Sommer käme es somit auf anfälligen Standorten häufiger zu Engpässen bei der Wasserversorgung von Pflanzen. Auch würde sich die Anzahl der betroffenen Standorte erhöhen. Durch die für die Zukunft erwartete stärkere Austrocknung der Böden, wodurch deren Infiltrationskapazität für Wasser reduziert wird, sowie steigende Niederschlagsintensitäten, geht man von einem verstärkten Oberflächenabfluss aus. Als Folge steigt die Wahrscheinlichkeit von Hochwässern. Gleichzeitig wird aber auch die Trockenheit am Standort erhöht, da das oberflächig abfließende Wasser nicht in den Bodenspeicher gelangt. 

Nutbare Feldkapazität

Eine wichtige wasserhaushaltsrelevante Kenngröße für die Wasserversorgung von Pflanzen ist die nutzbare Feldkapazität des durchwurzelbaren Bodenraums. Sie ist ein Maß für die Menge an Wasser, das einer Pflanze an einem Standort bei maximaler Füllung des Speichers zur Verfügung steht. Gebiete mit vorwiegend geringen nutzbaren Feldkapazitäten könnten somit vulnerable Regionen darstellen, die besonders stark von den Auswirkungen des Klimawandels betroffen sein könnten. Allerdings kann auch nicht allein auf Grundlage der nutzbaren Feldkapazität eines Standortes auf dessen Gefährdung im Zuge des Klimawandels geschlossen werden. Von Bedeutung ist beispielsweise auch, ob der Standort Anschluss an das Grundwasser hat.

Trockenheitsindex

Die nutzbare Feldkapazität ist ein wichtiger Parameter für die Berechnung des Bodenwasserhaushaltes. Im Projekt KLIWA (Klimaveränderungen und Wasserwirtschaft) wurde mit einem Modell (GWN-BW) der Bodenwassergehalt flächendeckend für Rheinland-Pfalz berechnet. Die folgenden Karten zeigen den Trockenheitsindex. Hier ist die Anzahl der Tage pro Jahr mit einem Wassergehalt von weniger als 30 % der nutzbaren Feldkapazität dargestellt. Die drei Karten zeigen die Mittelwerte für 30 jährige Zeiträume von 1951-1980, über 1971-2000 bis zur jüngeren Vergangenheit 1989-2018.

Die Karten zeigen ein sehr differenziertes Bild des Trockenheitsindexes für Rheinland-Pfalz. Zur besseren Übersicht wurde in den folgenden Karten die Werte auf der Basis von Naturräumen (siehe Karte rechts oben) gemittelt. Die Karten zeigen, dass die Naturräume im Mittel unterschiedlich stark von Bodentrockenheit betroffen sind. Die Zahlen in den Naturräumen geben die Mittlere Anzahl (Median) der Tage mit einer nutzbaren Felkapazität von weniger als 30 % an. In allen Naturräumen nimmt die Trockenheit zu. Besonders stark sind Rheinhessen, der Pfälzerwald, die Tallandschaften der Mosel und des Mittelrheins und die Vorderpfalz von Trockenheit betroffen.

Die folgende Abbildung zeigt die Entwicklung der Bodentrockenheit als Zeitreihe von 1951 bis 2018 für ganz Rheinland-Pfalz. Auch hier wird deutlich, dass die Bodentrockenheit zugenommen hat .Das liegt auch daran, dass Jahre mit einem besonders hohen Bodenwassergehalt in der jüngeren Vergangenheit ausgeblieben sind.

Naturräume Rheinland-Pfalz