Tereno-ProjektDie Forschungsstation in Wahlerscheid simuliert den Klimawandel
Acht Hektar Fichten wurden am Lauf des Wüstebachs entfernt. Für die Folgen interessieren sich Nationalparkverwaltung und Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich, die das Areal im Zuge des aufwendigen Projekts seit mehr als zehn Jahren untersuchen.
Copyright: Hanna Bender
Schleiden-Wahlerscheid – Der Parkplatz Wahlerscheid zwischen Schöneseiffen und Höfen ist ein beliebter Ausgangspunkt für Wanderer, die in den Wäldern des Nationalparks Erholung suchen. Von vielen unbemerkt befindet sich unweit des Parkplatzes ein Forschungsgebiet.
Lysimeter können den Klimawandel simulieren
Seit mehr als zehn Jahren wird auf einem 37 Hektar großen Gelände nahe des Wüstebachs das Klima erforscht. Tereno heißt das Kooperationsprojekt des Forschungszentrums Jülich und des Nationalparks Eifel, der seine Flächen dafür zur Verfügung stellt. Tereno steht für „Terestrial Environmental Observatories“. Was sich dahinter verbirgt, wird bei einem Spaziergang durch das Freiluft-Labor klar. Bereits wenige Meter hinter der belebten Bundesstraße finden sich die ersten Gerätschaften, mit denen Unmengen an Daten gesammelt werden. Was auf den ersten Blick unscheinbar daherkommt, sind spannende Forschungsobjekte.
Dr. Thomas Pütz zeigt einen der 150 vernetzten Messsensoren.
Copyright: Hanna Bender
„Das sind Lysimeter“, erklärt Dr. Thomas Pütz, Agrar-Wissenschaftler vom Forschungszentrum Jülich und Mitarbeiter des Tereno-Koordinationsteams. Gemeint sind die ein Quadratmeter großen Stahlringe, die wenige Zentimeter aus dem Erdboden ragen. Sechs Stück verteilen sich um eine Messstation, in der die Ergebnisse zusammenlaufen. 126 derartige Behälter bilden, auf alle Observations-Standorte Deutschlands verteilt, das größte Netzwerk dieser Art im Land, so Pütz. Die Oberfläche der 3000 Kilo schweren Behälter ist mit allerhand Gräsern, Farnen und anderen Pflanzen komplett bewachsen. Das eigentlich Interessante jedoch verbirgt sich unter der Erde, wie Thomas Pütz erläutert: „Jeder der Metallzylinder ist 1,50 Meter hoch und mit Erde sowie zahlreichen Sensoren gefüllt.“
Bundesweites Projekt
Für das Tereno-Projekt werden in einer groß angelegten Langzeitstudie Umweltdaten aus Luft und Boden gesammelt. Vier Observatorien zur Erdbeobachtung sind dem Netzwerk angeschlossen. Neben der Eifel sind diese im nordostdeutschen Tiefland, im Harz (mitteldeutsches Tiefland) und in den Bayerischen Alpen/Voralpenland. Sechs Forschungszentren sind an dem Vorhaben beteiligt, das 2008 von der Helmholtz-Gemeinschaft initiiert wurde. Sie untersuchen, welche lokalen Folgen der globale Klimawandel hat.
15 Jahre soll das Projekt mindestens laufen. Sechs bis acht Jahre seien der normale Zeitraum für wissenschaftliche Projekte, Tereno somit ein wahrer „Methusalem“, so Thomas Pütz.
Die Untersuchungen seien interdisziplinär. So beteiligten sich unter anderem Klimatologen, Hydrologen, Landwirte, Bodenphysiker und -chemiker daran. In der Eifel arbeite man mit den Unis Aachen, Köln, Bonn und Trier zusammen und nutze das Projekt, um Technologien weiterzuentwickeln.
In dem Einzugsgebiet der Rur sowie des Wüstebachs, das in der Eifel erforscht wird, finden sich verschiedene Landschaftsszenarien wie Wald, Gras- oder Ackerland, so Pütz. Auf den Nationalpark als Untersuchungsstandort sei man vonseiten des Forschungszentrums Jülich wegen der Waldumstrukturierungsmaßnahmen aufmerksam geworden. Die Forscher wollen untersuchen, wie sich die Fichten-Rodung dort etwa auf Boden, Artenvielfalt und Wasserqualität auswirkt.
Fünf bis sechs Mitarbeiter werten an drei Tagen pro Woche die Daten aus der Eifel aus. Auch der Wartungsaufwand für die 30 Messstationen ist laut Pütz sehr hoch. Pro Woche sei dafür je ein ganzer Tag für Servicearbeiten nötig, bei denen die Funktionstüchtigkeit überprüft wird oder Teile ausgetauscht werden. (hab)
Daten aus Boden und Luft gesammelt
Damit können die Wissenschaftler Niederschlag, Bodenfeuchte, Temperatur oder auch den Kohlen- sowie Stickstoffgehalt des Bodens erfassen. Doch den Behältern kommen noch weitere Aufgaben zu. Indem gefüllte Lysimeter an andere Standorte des Tereno-Projekts in Deutschland versetzt wurden, können die Wissenschaftler die Auswirkungen des Klimawandels simulieren. So wurden die Bodenkerne aus der Eifel in Regionen verfrachtet, in denen trockenere und wärmere Bedingungen herrschen.
Mit Sonden und anderen Geräten wird der Wüstebach untersucht.
Copyright: Hanna Bender
„Wir entnehmen auch Bodenproben. Die zeigen aber immer nur den Zeitpunkt X“, sagt Pütz. Die Lysimeter ermöglichten eine kontinuierliche, dynamische Beobachtung. Und die hat nach einigen Jahren der Observation bereits gezeigt, dass die Speicherfunktion des Bodens durch die Veränderung im simulierten Klimawandel abnimmt. Die Puffer- und Wasserhaltekapazität das Bodens gehe ebenfalls zurück, so der Wissenschaftler.
Die Stahlzylinder bilden eine von 30 Messstationen, die sich über das Gelände verteilen. Auskunft über Bodenfeuchte- und Temperatur geben 150 batteriebetriebene Messsensoren, die sich in einem weit verzweigten Netzwerk auf dem Areal befinden.
In der unterirdischen Station laufen die Lysimeter-Daten ein.
Copyright: Hanna Bender
„Die Infos werden gesammelt und an das Forschungszentrum übermittelt. So können wir in Echtzeit sehen, was hier los ist“, so Thomas Pütz. Die Messgeräte am Eddy-Kovarianz-Turm, einer 36 Meter hohe Gestängekonstruktion, liefern Daten zu Windgeschwindigkeit, Luftfeuchtigkeit, CO2 - und Methanwerten sowie weiteren Parametern.
Beobachtung des „Global Change“
Ein Stück weiter werden Abflussgeschwindigkeit, -menge oder auch die Zusammensetzung des Makrozoobenthos – Kleinlebewesen am Gewässergrund – im Wüstebach untersucht. Acht Hektar Fichten hatte der Nationalpark 2013 im Rahmen einer Waldentwicklungsmaßnahme entlang des Bachlaufs entfernen lassen. Ebereschen, Birken und Weiden haben sich seitdem von selbst als natürliche Vegetation angesiedelt.
Das könnte Sie auch interessieren:
Der veränderte Bewuchs habe sich in Form einer höheren Wassertemperatur und einer größeren Artenvielfalt des Makrozoobenthos im Wüstebach ausgewirkt, erläutert Dr. Hans-Joachim Spors, wissenschaftlicher Mitarbeiter im Fachgebiet Forschung und Dokumentation bei der Nationalparkverwaltung in Gemünd. Die Sorge, dass sich durch den Wegfall der Fichten die abfließenden Wassermengen stark erhöhen würden, habe sich als unbegründet erwiesen, schildert er. Das Forschungszentrum verfolge mit der Kooperation übergeordnete Ziele wie die Beobachtung des „Global Change“.
Daten vermutlich 2020 veröffentlicht
Für den Nationalpark Eifel stünden jedoch die Auswirkungen der Waldentwicklungsmaßnahmen im Fokus, die mit den Tereno-Untersuchungen ebenfalls beobachtet werden könnten, so Spors.„Das ist eine einmalige Gelegenheit, um zu sehen, was in Luft, Wasser und Boden in Interaktion mit der Vegetation passiert“, sagt der Wissenschaftler über das aktuelle Kooperationsprojekt.
Anfang 2020 rechne man damit, die Daten der vergangenen Jahre soweit ausgewertet zu haben, dass sie in einer Publikation veröffentlicht werden können, ergänzt Thomas Pütz. Eine konkrete Prognose zu den Ergebnissen für den Nationalpark Eifel und zu einem möglichen Klimawandel kann er jedoch nicht geben. „Wir können in der Wissenschaft nicht mit schwarz-weiß dienen. Genaueres wird erst die Beobachtung über einen noch längeren Zeitraum zeigen“, betont er.