Quantifizierung diffuser Fest- und Nährstoffeinträge aus Ackerflächen in Fließgewässersysteme - Eine Untersuchung am Beispiel des Theel-Ill-Einzugsgebietes, Saarland

Abstract

Im Jahr 2000 trat die Europäische Wasserrahmenrichtlinie (2000/60/EG) in Kraft. Die Zielvorgaben der Richtlinie, bis zum Jahr 2015 einen guten ökologischen und chemischen Zustand aller Fließgewässer zu erreichen, wurden in Deutschland nicht eingehalten. Bis 2027 müssen die Zielvorgaben endgültig erreicht sein. Eine der häufigsten Ursachen für die Nichterreichung eines guten ökologischen und chemischen Gewässerzustandes ist der diffuse Eintrag von Feinsedimenten und daran gebundener Nähr- und Schadstoffe aus der Landwirtschaft. Infolge von Erosions- und Abschwemmungsprozessen werden sie auf Ackerflächen mobilisiert und mit dem Oberflächenabfluss in die Fließgewässer eingetragen. Eine notwendige Maßnahme zur Erreichung eines guten ökologischen und chemischen Gewässerzustandes bis 2027 und zum nachhaltigen Schutz der aquatischen Ökosysteme ist daher die Verringerung der Sedimentausträge aus Ackerflächen. Die Umsetzung dieser Maßnahme erfordert detaillierte Kenntnisse zum aktuellen Ausmaß der Mobilisierung und des Austrags von Sedimenten aus den ackerbaulich genutzten Flächen eines Einzugsgebietes, Kenntnisse über Steuergrößen und die zeitliche Entwicklung der Prozesse sowie Methoden zur Quantifizierung des Sedimentaustrags auf Einzugsgebietsebene. Exakte Angaben für den Sedimenteintrag aus Ackerflächen in die Fließgewässersysteme von Theel und Ill liegen bislang nicht vor. Auch fehlen Schwebstoffmessungen in den Vorflutern, sodass der Sedimenteintrag in die Gewässer bislang nicht exakt quantifiziert werden konnte. In der vorliegenden Arbeit wird daher das Ausmaß des Sedimentaustrags aus Ackerflächen am Beispiel des Theel-Ill-Einzugsgebietes quantifiziert und der potenzielle Feststoffeintrag in die Theel abgeschätzt. Hierfür wird ein empirisches Bilanzmodell entwickelt, mit dessen Hilfe der rezente Sedimentaustrag aus Ackerflächen sowie die Sedimentspeicherung in kolluvialen Hangfußbereichen für kleine Fließgewässereinzugsgebiete quantitativ abgeschätzt werden können. Um das Ausmaß des Sedimentaustrags aus Ackerflächen zukünftig quantifizieren zu können, wird eine empirische Formel zur Abschätzung der Sedimentaustragsrate ermittelt. Mittels der erstellten Bilanzgleichung werden der Sedimentaustrag aus den Ackerflächen sowie der Feststoffeintrag in den Vorfluter für das gesamte Einzugsgebiet abgeschätzt. Hierfür wird das Sedimentationsgeschehen seit Intensivierung der Landwirtschaft Mitte des 20. Jahrhunderts anhand von Altersbestimmungen an kolluvialen Hangsedimenten rekonstruiert.