Uni-Bayreuth

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Auswirkung landwirtschaftlicher Bewirtschaftung auf Nitratkonzentrationen in einem Karstgrundwasserleiter in Irland

Manuela Huebsch1, Brendan Horan2, Philipp Blum1, Karl Richards3, Jim Grant4, Owen Fenton3
1 KIT, Institut für Angewandte Geowissenschaften, Kaiserstr. 12, 76131 Karlsruhe, Deutschland
2 Teagasc, Moorepark, Co. Cork, Ireland
3 Teagasc, Environmental Research Centre, Johnstown Castle, Co. Wexford, Ireland
4 Teagasc, Kinsealy Research Centre, Dublin, Ireland

O 12.1 in Grundwasserqualität

29.05.2014, 12:20-12:40, H19, NW II

Intensive landwirtschaftliche Bewirtschaftung stellt ein Umweltrisiko hinsichtlich erhöhter Nitratwerte im Grundwasser dar. Besonders stark wirken sich anthropogene Einflüsse auf die Grundwasservulnerabilität bei geklüfteten und verkarsteten Grundwasserleitern mit geringem Bodenauftrag aus. Das Ziel dieser Studie ist es, den Einfluss lokaler Wetterbedingungen, (hydro-)geologischer Standorteigenschaften und Veränderungen der Menge und Anwendungs­verfahren von landwirtschaftlichem Stickstoffauftrag eines Milchviehbetriebes auf Nitrat­konzentrationen eines Karstgrundwasserleiters auszuwerten (Abb. 1, Huebsch et al., 2013). Für die Studie wurden innerhalb von 11 Jahren (2002-2011) monatliche Nitratkonzentrationen in 11 Grundwassermessstellen (GWM) gemessen als auch die verschiedenen Stickstoffauftragsarten und Mengen jeder Weidekoppel. Als statistisches Verfahren wurde multiple lineare Regression angewandt. Ein Markierungsversuch und geoelektrische Messungen dienten als Grundlage von 4 Szenarien, welche die gemessenen Nitratkonzentrationen der einzelnen GWM in Bezug zu unterschiedlichen Clustern einzelner Weidekoppeln setzte. Das einfachste Szenario stellte Szenario 1 dar, welches den direkten vertikalen Bezug einer GWM zur jeweiligen Koppel an der Oberfläche implizierte. Zusätzlich wurde eine zeitliche Verzögerung vom Stickstoffauftrag an der Oberfläche zur gemessenen Nitratkonzentration im Grundwasser von 1 bis 3 Jahren berücksichtigt. Von allen Szenarien lieferte Szenario 1 die besten Ergebnisse. Diese weisen darauf hin, dass sowohl spezifische Standorteigenschaften wie Mächtigkeit des Bodens und der ungesättigten Zone, also auch lokale Wetterbedingungen wie Niederschlag und Sonnenscheindauer wichtige Einflussfaktoren darstellen. Des Weiteren deuten die Ergebnisse an, dass landwirtschaftliche Bewirtschaftungsveränderungen nach einer Dauer von 1 bis 2 Jahren zu einer Reduktion der Nitratkonzentrationen im Grundwasser geführt haben.  Dabei spielten die Veränderung der Auftragszeit der Gülle im jeweiligen Kalenderjahr, als auch die Reduktion von anorganischem Dünger eine große Rolle. Zudem ist davon auszugehen, dass der Standortwechsel eines Schmutzwasserverteilers in eine weniger verkarstete Region und die Einführung von minimaler Bodenbearbeitung mit anschließender Aussaat anstatt von Pflügen zu einer Verbesserung der Grundwasserqualität beigetragen hat. Der gewählte Ansatz ist ein geeignetes Mittel, um die Konsequenzen von landwirtschaftlichen Methoden auf die Grundwasserqualität aufzuzeigen und kann in vulnerablen Gebieten für die Beurteilung von gegenwärtigen und zukünftigen Gesetzesbestimmungen genutzt werden. 

Abb. 1: Konzeptmodel des untersuchten Gebietes veranschaulicht anhand von Daten des Jahres 2005 (nach Huebsch et al. (2013)).
Abb. 1: Konzeptmodel des untersuchten Gebietes veranschaulicht anhand von Daten des Jahres 2005 (nach Huebsch et al. (2013)).



Huebsch, M., Horan, B., Blum, P., Richards, K.G., Grant, J. & Fenton, O. (2013): Impact of agronomic practices of an intensive dairy farm on nitrogen concentrations in a karst aquifer in Ireland, Agric. Ecosyst. Environ., http://dx.doi.org/10.1016/j.agee.2013.08.021

 



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Letzte Änderung 31.10.2013