Klimatische Wasserbilanz, Verdunstung und Bodenfeuchte.. keine guten Aussichten.

Cottbus | Auch wenn der Sommer phasenweise sehr nass war (hier vor allem durch Schauer- und Gewittertreffer) so gab es doch auch lange Zeiträume mit keinem oder nur sehr geringen Niederschlag. In den letzten 46 Tagen fielen in der Stadt nur 29,7 mm, seit Jahresbeginn mit 391,7mm deutlich zu wenig. Das entspricht nur etwa 86,5 Prozent der üblichen Niederschlagsmenge (Mittel hier 1991 bis 2020) zum gleichen Zeitpunkt. Eine hohe Verdunstung und ein schnelles Absinken der Bodenfeuchtigkeit bis in tiefe Schichten (bis 60cm) begünstigen natürlich eine negative, klimatische Wasserbilanz für das aktuelle Jahr. Auch für die Zukunft wird das weitere, teils drastische Auswirkungen haben.

Schauen wir als erstes auf die klimatische Wasserbilanz, eine Kenngröße, die sich aus den täglichen Niederschlägen und der täglichen Verdunstungsrate zusammensetzt. Das Ergebnis ist eine fortführende, tägliche Summe für das momentane Jahr. Dadurch dass der Sommer wettertechnsich so lang war und in einen trockenen Herbst überging, steht die aktuelle Wasserbilanz bei einem Wert von -317,3mm. Abbildung 1 zeigt die oben angesprochene Summe als gelbe Linie im Diagramm. Diese hat nun selbst die sehr trockene, rote Linie (Durchschnitt der Jahre 2018 bis 2025) unterschritten. Allerdings, und das muss auch dazugesagt werden, gab es auch Jahre die eine weitaus negativere klimatische Wasserbilanz aufwiesen.

Abb. 1 Klimatische Wasserbilanz für den Standort Cottbus seit 1991.

Noch eindrucksvoller zeigt sich die Entwicklung der klimatischen Wasserbilanz, wenn die Summe im Vergleich zu den einzelnen Jahren betrachtet wird (Abb. 2). Seit 2010 fiel jede Abrechnung am Ende des Jahres negativ aus. In den Jahren 2018|2019|2022 gab es eine negative Abweichung von mehr als 300mm. Gleichzeitig fällt auch der Trend immer weiter ab. Vor allem die Niederschläge, die im Winterhalbjahr fallen, müssen dann besonders zur Grundwasserneubildung beitragen. Fallen diese wiederum aus, wird die Region immer mehr zur Wüste.

Abb. 2 Klimatische Wasserbilanz, Summe der Einzeljahre seit 1991.

Im zweiten Teil des Beitrags soll die Verdunstung im Mittelpunkt stehen. Als wesentlicher Bestandteil der klimatischen Wasserbilanz kommt ihr deswegen eine Schlüselrolle zu. Je höher die Verdunstung, desto mehr Niederschläge müssten fallen, um eine ausgeglichene Bilanz zu erreichen.

In Abbildung 3 wird daher die tägliche Verdunstungsrate angegeben. Auch in diesem Jahr gab es Tage mit einer sehr hohen Verdunstungsrate. Hier fallen vor allem die Zeiträume der Hitzewelle von Ende Juni sowie die Tage zwischen Ende Juli und Mitte August, ins Auge. Abgesehen von Jahresanfang sind die einzelnen Tageswerte eher im mitteleren bis oberen Bereich der Verdunstungsrate angesiedelt. Allgemein gilt, ein sprunghafter Anstieg der Verdunstungsrate ab März, um dann ab etwa Mitte Oktober wieder nur eine eher untergeordnete Rolle zu spielen.

Abb. 3 Klimatische Wasserbilanz, tägliche Verdunstungsrate aller Jahre seit 1991.

Schuld für die negative klimatische Wasserbilanz der letzten Jahre ist vor allem eine steigende, jährliche Verdunstungssumme. Hier sind es dann die natürlich Sommermonate, die einen großen Anteil an der letztendlichen Jahressumme haben.

Die untenstehende Abbildung 4 ist dementsprchend das komplette Gegenteil zur klimatischen Wasserbilanz in ihrer Gesamtheit. Sowohl der 10-Jahres Durchschnitt, als auch der Durchschnitt aller Jahre sieht hier eine eindeutige Tendenz. So gab es seit 2018 noch mal eine deutliche Steigerung und nur noch ein Jahr unter einem Summenwert von 700mm. Auch das aktuelle Jahr scheint dem gestiegenen Mittelwert zu entsprechen. Spannend wird jetzt zu sehen sein, wie sich der Cottbuser Ostsee auf das zukünftige Klima in der näheren Umgebung auswirkt. Schon jetzt hat der größte, künstliche See alleine, eine enorm hohe Verdunstungsrate.

Abb. 4 Klimatische Wasserbilanz, Summe der jährlichen Verdunstung seit 1991.

Der letzte Abschnitt des Beitrags befasst sich der Bodenfeuchte, die in der Lausitz typischerweise unter Gras und Sandboden gemessen wird. Sie ist zwar keine Einflussgröße in der klimatischen Wasserbilanz, zeigt aber deren direkte Folgen. In der nachfolgenden Abbildung werden die einzelnen Jahresverläufe, in einer Tief von 60cm, aufgezeigt. Zum Verständnis noch, die blaue Linie zeigt den Durchschnitt aller Jahre, die rote Linie wieder den Wert aus den Jahren 2018 bis 2025. Das Jahr 2026 ist hier in Form der gelben Linie zu sehen.

Und diese zeigt wunderbar die größeren Niederschlagsereignisse. So zeigt sich der Anstieg der Bodenfeuchte, also das Durchdringen der tieferen Bodenschichten mit Wasser, an den vorhandenen Spitzen. Hier sind besonders die Niederschläge am 22./23. Februar|19. April|05.-07. Mai|19./20. Juni|14.-19. Juli und vom 16. bis 19. August zu nennen. Durch ausbleibenden Niederschläge sinkt die Bodenfeuchte unter Gras und Sandboden auf neue Rekordwerte. Mit einer nutzbaren Feldkapazität (nFK) bzw. einem relativen Füllstand des nutzbaren Wasserspeichers im Boden (%nFK) von nur noch 18, war es zum aktuellen Zeitpunkt noch nie so trocken in den tieferen Bodenschichten. Allerdings werden die Daten auch erst seit 1991 systematisch gemessen und aufgezeichnet. Nur anhaltende Niederschläge können an der trockenen Bodenschicht dauerhaft etwas ändern.

Abb. 5 Bodenfeuchte unter Gras und Sandboden für den Standort Cottbus, gemessen in 60cm Tiefe.

Auch die Übersicht der Jahresmittelwerte der Bodenfeuchte unter Gras und Sandböden zeigt, wie sehr die Böden unter der Niederschlagsarmut zu leiden haben. So verringerte sich der Durchschnittswert von knapp unter 70 %nFK Anfang der 1990er Jahre, auf unter 60 %nFK heute. Typischerweise steigt dieser Wert in den Herbst- und Wintermonaten noch leicht an, da es hier im statistischen Mittel mehr Niederschläge gibt als in den Sommermonaten. Mit 51,3 %nFK liegt dieser Wert aktuell im unteren Bereich. Wie auch schon die anderen Abbildungen im Beitrag zeigen, ist das außergewöhnlich, trockene Jahr 2018 der erste Eckpfeiler in dieser Entwicklung. Die späteren Jahre erreichten bei weitem nicht mehr die durchschnittlichen Werte wie noch zuvor.

Abb. 6 Bodenfeuchte unter Gras und Sandboden, Durchschnittswert der täglichen Verdunstung im Jahr.

Zusammenfassung wird bearbeitet!