PhosWaM

Phosphor von der Quelle bis ins Meer – Integriertes Phosphor- und Wasserressourcen-Management für nachhaltigen Gewässerschutz

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Foto: Bernd Sadkowiak, Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde

 

Kritische Phosphormengen in Gewässern reduzieren

Phosphor (P) ist neben Stickstoff eines der wichtigsten Elemente für das Wachstum von aquatischen und terrestrischen Pflanzen. Während in vielen aquatischen Ökosystemen Phosphor (hier und im Folgenden ist damit Gesamtphosphor gemeint) im Überschuss vorhanden ist und zu Eutrophierung führt, liegt in landwirtschaftlich genutzten Flächen durch den Entzug von Biomasse oft

ein Mangel des Nährstoffs vor. Landwirte bringen deshalb Phosphat als Dünger auf ihren Flächen aus, um das Pflanzenwachstum zu unterstützen. Neben der Landwirtschaft gelangen durch Industrie und Kläranlagen Phosphorverbindungen in die Umwelt. Ein Großteil davon erreicht auf unterschiedlichen Pfaden über Seen, Flüsse und Ästuare die Meere. Große Mengen Phosphor stellen ein erhebliches Problem für Gewässerökosysteme dar. Ein Zuviel der Pflanzennährstoffe führt in Gewässern zu einem übermäßigen Wachstum von Phytoplankton und anderen Wasserpflanzen. Die Folgen sind trübes Wasser, giftige Algenblüten, Sauerstoffmangel und ein Verlust der Artenvielfalt. Ziel der Wissenschaftler und Praxispartner im Verbundprojekt PhosWaM ist, Methoden zur Identifizierung von Emissionsquellen bei der Gewässerüberwachung und effektive Maßnahmen zur Reduzierung der P-Mengen in Gewässern zu entwickeln.

Ziele

Übergeordnetes Ziel des Projektes ist, durch Prozess- und Modellstudien die Wissensgrundlage zu den Quellen, Transportwegen und Umsatzprozessen von Phosphorverbindungen in Gewässern zu verbessern. Resultierend daraus und ergänzt durch Ergebnisse der Untersuchungen beispielhafter Maßnahmen, wie kontrollierter Dränung, Filtersysteme bei kleinen Kläranlagen und Öffnung verrohrter Fließgewässer, sollen Vorschläge zur Optimierung der Monitoringkonzepte und Maßnahmenprogramme im Sinne der EG-Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) und der EG-Meeresstrategierahmenrichtlinie (MSRL) erarbeitet werden.

Probenahme in der Zarow, Warnoweinzugsgebiet, Analyse der Phosphorfraktionen. Foto: Monika Nausch, Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde

Probenahme in der Zarow, Warnoweinzugsgebiet, Analyse der Phosphorfraktionen. Foto: Monika Nausch, Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde

Modellregion

Die Untersuchungen sind auf das Einzugsgebiet der Warnow, die Unterwarnow und die direkt angrenzende Ostsee fokussiert. Warnow und Unterwarnow sind mit 3.324 km² das zweitgrößte deutsche Einzugsgebiet, das in die Ostsee entwässert. Die Region ist landwirtschaftlich geprägt undweist einen stark anthropogen veränderten Wasserhaushalt auf.

AUSBLICK

Nach Auswertung der Messreihen werden die Ergebnisse in die nun folgenden Arbeiten aufgenommen. So wird eine Abstimmung mit den Modellierern stattfinden, um die Ergebnisse auf das Einzugsgebiet hochzurechnen. Zum Projektende können dann detaillierte Beiträge zur Zustandsbewertung von Fließ- und Standgewässern hinsichtlich ihrer P-Belastung,
Erkenntnisse zur Steuerung von P-Freisetzung und -Retention in den Sedimenten von Fließ- und Standgewässern sowie sachgerechte Vorschläge für geeignete Maßnahmen zur Erhöhung der P-Retention im Warnow-Einzugsgebiet abgegeben werden. Zudem liefern die Arbeiten Aussagen, inwieweit bestehende Monitoring- und Modellierungsansätze, die nur TP und/oder Phosphat beachten, ausreichen, wenn es um die P-Belastung und Maßnahmen in einem Gewässersystem geht, und welches Eutrophierungspotential in den bisher nicht exakt erfassten Fraktionen des P-Pools liegt.

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