The impact of Short Rotation Coppice cultivation on groundwater recharge - a spatial (planning) perspective

Busch, Gerald

Die potentielle Auswirkung auf die Grundwasserneubildung durch den Anbau von Pappel und Weide auf Ackerstandorten ist ein wichtiges Kriterium in der Umweltbewertung von KUP. Es wird ein planungsrelevanter Ansatz präsentiert, der es erlaubt, diesen Einfluss quantitativ und qualitativ zu bewerten. Zwei lineare Regressionen (r² = 0,88; r² = 0,74) von Jahresniederschlag und aktueller Evapotranspiration (ETa) determinieren den oberen (Lh) und unteren Grenzbereich (Ll) des annuellen Wasserverbrauchs von KUP. Die Berechnungen zum Einfluss auf die Grundwasserneubildung (GWN) nutzen allgemein verfügbare Daten zu Landnutzung (ATKIS), Boden (BÜK50) und Klima (Regionalisierte Niederschläge). Für die Berechnung kommen etablierte Methoden des NIBIS zum Einsatz. Am Beispiel von zwei Samtgemeinden (Suderburg und Rosche) des Landkreises Uelzen werden die Ergebnisse der Bewertung dargestellt. Das Untersuchungsgebiet weist vornehmlich sandige Böden und einen niedrigen Grundwasserspiegel auf. Bei Jahresniederschlägen von 607 bis 777 mm a-1 ergibt sich eine ETa von 560 bis 714 mm a-1 für (Lh), bzw. von 488 bis 544 mm a-1 für (Ll). Das hohe Wasserdefizit während der Vegetationsperiode führt zu beträchtlichen Ertragsrisiken für (Lh). Im Vergleich zur aktuellen landwirtschaftlichen Nutzung reduziert sich für (Lh) die GWN im Mittel um 70 %. Für (Ll) beträgt die Verringerung lediglich 5 bis 10 %. KUP, die den Fall (Ll) widerspiegeln, stellen in weiten Bereichen keinen bedenklichen Einfluss auf die GWN dar und sollten daher bevorzugt werden. Sie könnten zudem genutzt werden, um gezielt Erosionsschutz zu betreiben, die Landschaftsstruktur zu verbessern und die Grundwasserqualität zu sichern. Die vorhandene Datenbasis deutet an, dass Weide mit Rotationsperioden von 2 bis 4 Jahren die (Ll)-Variante repräsentieren – hier besteht aber erheblicher Untersuchungsbedarf.

The potential impact of willow/poplar SRC on groundwater recharge (GWR) of arable land is an important issue for spatial environmental assessments. The approach presented in this study aims at an impact assessment for regional planning purposes. Based on a linear regression of annual precipitation to actual evapotranspiration (VET), an upper Lh (r² = 0.89) and lower Ll (r² = 0.74) boundary of annual SRC water use was determined. The impact assessment made use of public available data on land cover (ATKIS) soil properties (BÜK50) and regional climate (precipitation grids). The methodology refers to well established rule-sets applied to the soil information system of Lower Saxony, Germany (NIBIS). Results are presented for two municipalities in the district of Uelzen, Northern Germany. The study area is characterized by sandy soils, a low groundwater table and precipitation ranging from 607 to 777 mm a-1. VET calculated for the study area ranges from 560 to 714 mm a-1 for (Lh) and from 488 to 544 mm a-1 for (Ll), respectively. A considerable water deficit calculated for (Lh) conditions bears a high risk of yield decline. Compared to current agricultural land use, GWR of (Lh) substantially decreases by about 70 %. In case of (Ll), GWR is reduced by about 5 to 10 % compared to current agricultural land use. Thus, from the perspective of ground water protection the focus should be on SRC systems representing (Ll) conditions. The underlying data indicate that willow (poplar) SRC with 2 to 4 year rotation period is typical for (Ll) conditions. There is, however, considerable uncertainty and an urgent need to improve the data base. Representing (Ll) conditions, SRC could be an interesting land use option due to its potential positive impact on soil erosion groundwater quality and landscape structure.

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Busch, Gerald: The impact of Short Rotation Coppice cultivation on groundwater recharge - a spatial (planning) perspective. 2009.

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