ADAPT - Anpassung an Dürre und Extreme: Der Oberflächen-Boden-Grundwasserpuffer unter Klimastress (2026-2029)

ADAPT untersucht die Auswirkungen von Klimawandel-Managementszenarien, um den zunehmend verbreiteten Wasserdefiziten während der Sommerdürren in Deutschland und Mitteleuropa entgegenzuwirken. Konkret soll das Projekt einen sicheren Weg für die Nutzung von behandeltem Abwasser als Ressource für die Bewässerung in der Landwirtschaft aufzeigen und die Auswirkungen hydromorphologischer Managementansätze zur Verbesserung der Wasserrückhaltung quantifizieren, die letztlich die Grundwasserneubildung verbessern können. Die Bewässerung mit aufbereitetem Abwasser erhöht die Belastung der Umwelt durch Mikroverunreinigungen und kann sich dadurch negativ auf die natürlichen Filterprozesse im Boden-Grundwasser-Kontinuum auswirken. Das Projekt führt Fachwissen aus einem breiten Spektrum der Geowissenschaften und Umwelttechnik zusammen, um die Entfernung von Mikroverunreinigungen aus Abwasser zu verbessern und die Widerstandsfähigkeit von Böden und Grundwasserleitern zu quantifizieren. 

Das Projekt gliedert sich in drei Cluster:

Cluster 1 – Maßnahmen für eine klimawandelangepasste Wasserversorgung: Ziel ist es, Mikroverunreinigungen in Umweltproben durch die gezielte Entwicklung chemischer Analysemethoden zu quantifizieren, die Beseitigung von Mikroverunreinigungen durch die Entwicklung von Mehrfachbarrierensystemen in der Wasseraufbereitung zu verbessern und die Wasserrückhaltung und Grundwasserneubildung durch eine modellbasierte Bewertung des hydromorphologischen Managements zu fördern.

Cluster 2 – Dynamik des Nährstoff- und Schadstofftransports im Infiltrationskontinuum: Ziel ist es, das Verbleibverhalten (Retention, Mobilisierung, Durchbruch) von Mikroverunreinigungen in Böden unter dem Einfluss extremer Klimabedingungen zu bestimmen, die Hemmung natürlicher Nährstoffkreisläufe aufgrund von kombiniertem Trockenstress und Mikroverunreinigungsstress auf mikrobielle Gemeinschaften im Untergrund zu analysieren und Maßnahmen zur Förderung der Resilienz für ein optimiertes Boden-Pflanzen-Management in landwirtschaftlichen Systemen unter dem Einfluss von Klima und Mikroverunreinigungen zu identifizieren.

Cluster 3 – Auswirkungen des Klimawandels auf Oberflächenwasser, Boden und Grundwasser: Ziel ist es, die integrierte Bodenfunktion unter Klimastress zu untersuchen und mechanistische Boden-Pflanzen-Modelle für probabilistische Vorhersagen, eine bessere Wasserqualität auf Einzugsgebietsebene und die Modellierung der Grundwasserneubildung unter Klimastressszenarien und hydromorphologischen Anpassungsmaßnahmen zu verbessern.

Das FÖL führt das Teilprojekt TP7 – Angepasstes Bodenmanagement im Boden-Pflanzen-System -- durch. Ziel ist es, repräsentative Böden verschiedener Standorte in Hessen und agronomische Maßnahmen mit potenziell resilienzsteigernder Wirkung (Kompostierung, Bioporendichte im Unterboden) auf ihre Fähigkeit zu testen, auch unter abiotischem Stress für das Pflanzenwachstum relevante Bodenfunktionen aufrechtzuerhalten.

Es werden vier Topfversuche durchgeführt: zwei zur Anpassung von Weizen unter Klimastress (Dürre oder vorübergehende Übersättigung) in Abhängigkeit von der Bodenart und der Bodenbewirtschaftung und zwei zur Bewässerung einer Fruchtfolge aus Luzerne gefolgt von Zwiebeln und Rote Beete, mit behandeltem Abwasser in Abhängigkeit von der Bodenbewirtschaftung und der Bodenart.