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

Weitere Ziele des Projektes sind:

  • Modelltechnische Ermittlung der Anteile einzelner Eintragsquellen wie Drainage-, Grundwasser- und erosiver Pfade sowie punktueller Einträge aus kleinen Kläranlagen
  • Modellierung des Einflusses von Maßnahmen und veränderten hydrologischen Bedingungen auf die Phosphorausträge
  • Risikoabschätzung von landwirtschaftlichen Phosphorausträgen in die Gewässer für unterschiedliche Ackerkulturen anhand von Praxisversuchen und mithilfe eines Phosphor-Index
  • Untersuchung des Beitrags unterschiedlicher Phosphorfraktionen zur Gewässerbelastung sowie ihrer Modifikationen entlang der Fließstrecke
  • Entwicklung und Test von Maßnahmen zur Reduzierung des Phosphoreintrags bzw. zum kontrollierten Rückhalt
  • Ableitung eines Gesamtkonzepts zur Verbesserung des Phosphorrückhalts
  • Entwicklung von Empfehlungen für regionale und überregionale Planungsbehörden

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 und weist einen stark anthropogen veränderten Wasserhaushalt auf.

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