Boden- und Standortserhebungen als Basis für eine dynamische hydrologische Systemzustandsbeschreibung
(2) Bundesforschungszentrum für Wald, Institut für Waldökologie und Bodne, Seckendorff-Gudent-Weg 8, A-1131 Wien
(3) Universität Innsbruck, Institut für Geographie, Innrain 52f, A - 6020 Innsbruck
Abstract
Boden- und Standortserhebungen wurden in Österreich im Zuge von unterschiedlichen Erhebungsprogrammen durchgeführt. Zu vielen Erhebungen liegen bodenphysikalische Beschreibungen und Laboranalysen vor, die unter Nutzung von Pedotransferfunktionen (PTF) in bodenhydrologische Kenngrößen überführt werden können. Ableitbar sind Bodeneigenschaften wie Porenvolumen, hydraulische Leitfähigkeit sowie Parameter für die bodenhydraulische Modellierung. Dieser Beitrag stellt ein Konzept zur Ableitung dynamischer bodenhydrologischer Systemzustandsbeschreibungen vor.
Eine wesentliche Herausforderung stellt die Zusammenführung und Vereinheitlichung von Daten dar. Die Erhebungen erstreckten sich teilweise über mehrere Jahrzehnte; somit sind Änderungen in der Erhebungssystematik sowie in der Analytik zu berücksichtigen. Auch die Abweichungen von Grenzwerten und Definitionen zwischen land- und forstwirtschaftlichen Erhebungsmanualen sind zu berücksichtigen.
Zur Beschreibung des aktuellen Systemzustands ist der Füllgrad der Bodenspeicher von besonderer Bedeutung. Dieses Merkmal kann unter ökologischer Betrachtung (z.B. Trockenstress, mittlere Standortscharakteristik, Pflanzenverträglichkeit), aber auch aus Sicht von Naturgefahren (z.B. Retentionsvermögen bei Starkniederschlagsereignissen, Waldbrandgefahr, Hangstabilität/Rutschungsanfälligkeit) bewertet werden.
Über kontinuierliche hydrologische Modelle können der Wasserhaushalt eines Standortes, die Bodenfeuchte und die Abflussprozesse im Boden beschrieben werden. Durch den Antrieb der Modelle mit meteorologischen Daten aus der Vergangenheit, aber auch der Klimazukunft kann die Entwicklung des Systemzustands simuliert werden, um Anpassungsmaßnahmen zu definieren. Zeitliche Muster des Feuchtezustandes können berechnet und dargestellt werden (z.B. sommertrockene Standorte vs. sommernasse). Daraus können Szenarien gebildet werden, welche als Datengrundlage für Entscheidungsträger und als Input für Modelle verfügbar sind.
Durch Einbeziehung von tagesaktuellen meteorologischen Daten oder kurzfristigen Prognosen ist das System für Now- und Forecasting anwendbar. Über digitale Kartierungsverfahren können die Ergebnisse der standörtlichen Modellierung als flächenhafte Karten dargestellt werden.
Aktuell wird an der Datenimplementierung sowie an der Schnittstelle zum Modell LWF-Brook90 gearbeitet. Das Konzept wird in einer Pilotphase getestet, validiert und kontinuierlich verbessert.
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