Historische Perspektiven auf Wasserhaushalt und Wassernutzung in Mitteleuropa

Sonderdruck aus Knut Kaiser, Bruno Merz, Oliver Bens, Reinhard F. Hüttl. (Hrsg.) Historische Perspektiven auf Wasserhaushalt und Wassernutzung in Mit...
Author: Heini Brahms
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Sonderdruck aus Knut Kaiser, Bruno Merz, Oliver Bens, Reinhard F. Hüttl. (Hrsg.)

Historische Perspektiven auf Wasserhaushalt und Wassernutzung in Mitteleuropa

Cottbuser Studien zur Geschichte von Technik, Arbeit und Umwelt, Band 38 ISBN 978-3-8309-2657-3 ISSN 1430-2659  Waxmann Verlag GmbH, 2012 Postfach 8603, 48046 Münster Alle Rechte vorbehalten. Nachdruck, auch auszugsweise, verboten. Kein Teil dieses Werkes darf ohne schriftliche Genehmigung des Verlages in irgendeiner Form reproduziert oder unter Verwendung elektronischer Systeme verarbeitet, vervielfältigt oder verbreitet werden. Bestellung per Fax: 0251 26504-26 oder telefonisch: 0251 26504-0; per Internet unter www.waxmann.com/buch2657 oder per E-Mail: [email protected]

Inhalt

Vorwort..................................................................................................................... 7 Günter Bayerl Technologie versus Ökologie? Wasserpolitik und Wassernutzung im 20. Jahrhundert in Deutschland ................................................. 9 Ralf Bleile Die Nutzung und Veränderung der Binnengewässer Nordostdeutschlands in prähistorischer und historischer Zeit – ein Überblick ........................................ 29 Knut Kaiser, Knut Günther, Sebastian Lorenz, Bruno Merz, Oliver Bens, Reinhard F. Hüttl Historische Veränderungen des Wasserhaushalts und der Wassernutzung in Nordostdeutschland .................................................................. 73 Klaus Knoblich Der Umgang der Menschen mit dem Wasser in historischer Zeit – ein Überblick .................................................................... 103 Karl-Heinz Pörtge & Mathias Deutsch Hochwasserereignisse und sie beeinflussende Faktoren – am Beispiel der Weser...........................................................................................119 Joachim Quast Die Kopplung von Landnutzung und Wasserhaushalt – historische Beispiele aus Mitteleuropa ................................................................ 133 Wolfgang Schirmer Paläohydrologie mitteleuropäischer Talräume: zur langfristigen Veränderung der Hoch- und Grundwassersituation ............................................. 165

Knut Kaiser, Knut Günther, Sebastian Lorenz, Bruno Merz, Oliver Bens, Reinhard F. Hüttl

Historische Veränderungen des Wasserhaushalts und der Wassernutzung in Nordostdeutschland

1.

Einführung „Wer die Enge seiner Heimat ermessen will, reise. Wer die Enge seiner Zeit ermessen will, studiere Geschichte.“ Kurt Tucholsky (1926)

Nach Aussage verschiedener wissenschaftlicher und administrativer Quellen befindet sich der Wasserhaushalt in Teilen des nördlichen Mitteleuropas in einer Situation, die teilweise mit maßvollen Attributen wie „angespannt“ oder „problematisch“, teilweise aber auch mit zugespitzten Begriffen wie „dramatisch“ oder gar „versteppt/verwüstet“ charakterisiert wird (z.B. Landgraf & Krone, 2002; Gerstengarbe et al., 2003; Lahmer, 2004; Freude, 2007). So sind z.B. in Brandenburg in den vergangenen etwa 30 Jahren großräumig die Grundwasserspiegel des obersten unbedeckten Aquifers und die Pegel vieler grundwassergespeister Seen um ein bis zwei Meter gesunken, die mittleren Abflüsse mittelgroßer und kleiner Flüsse zurückgegangen sowie vielerorts die Bäche im Sommer häufiger als früher ausgetrocknet. Als Ursachen werden die nachhaltig wirksamen Hydromeliorationen in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts, die den Waldanteil dominierenden wasserzehrenden Kiefern-(Mono-)Kulturen und der Einfluss des Klimawandels diskutiert. Zudem strapazieren großflächig die Landwirtschaft und lokal der Bergbau den Wasserhaushalt (z.B. Finke & Krause, 2005; Grünewald, 2010; Kaiser et al., 2010, 2012; Lischeid, 2010; Germer et al., 2011). Auch die Szenarien möglicher zukünftiger Entwicklungen in der Region zeigen eine Verschärfung der Situation, das heißt eine Abnahme der Grundwasserneubildung, der Abflüsse, der Seespiegel und der sommerlichen Bodenwasservorräte (z.B. Gerstengarbe et al., 2003; Roithmeier, 2008; Wechsung et al., 2008; Holsten et al., 2009; Natkhin, 2010). Hintergrund der empirischen Befunde über abnehmende Wassermengen sind Zeitreihen von Fluss-, Grundwasser- und Seepegeln, die gewöhnlich die letzten 20-50 Jahre umfassen, und nur in wenigen Fällen zumeist für die Binnenschifffahrt wichtiger Gewässer (z.B. Elbe, Oder, Havel, Müritz), darüber hinaus gehen. Außer in historischen Fällen von besonders starken und damit auffälligen Ereignissen, wie z.B. extreme Hochwasser von Flüssen (z.B. Mudelsee et al., 2003), ist das „gesellschaftliche Gedächtnis“ und damit das regional-konkrete Wissen über die hydrologische Variabilität normalerweise auf diese instrumentell beobachtete Periode beschränkt.

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Hinsichtlich der Wahrnehmung aktueller Veränderungen im regionalen Wasserhaushalt durch Wissenschaft und Öffentlichkeit lässt sich, überspitzt formuliert, eine eigentümliche Mischung aus zeitweise „aktivistischer Fokussierung“ und „Ignoranz“ feststellen. Mit von Storch (2006, 2009) lässt sich sinngemäß formulieren, dass in „postnormalen Phasen von Wissenschaft“ jedes hydrologische Extrem medial als Ausdruck des nahenden Desasters interpretiert wird, während sich der real existierende Klimawandel eher schleichend und wenig spektakulär auswirkt. Dass dabei der dem Klimawandel zuzuschreibende Anteil an den beobachteten regionalen hydrologischen Phänomenen meist nur als Hypothese erwähnt, selten bislang jedoch quantifiziert wurde (z.B. Natkhin, 2010), sei hier nur am Rand erwähnt. Der vorliegende Aufsatz thematisiert an Beispielen aus Nordostdeutschland das Erkenntnispotenzial einer hydrologisch orientierten Landschaftsgeschichte für aktuelle Fragestellungen, fokussiert auf die beiden Aspekte „Folgen des Landnutzungs- und Klimawandels“ und „Herstellung eines guten ökologischen Zustandes von Gewässern gemäß Europäischer Wasserrahmenrichtlinie (WRRL)“ (Europäisches Parlament und Rat, 2000). Beide Aspekte sind eng, im Grunde sogar gleichsinnig miteinander verbunden. So besteht eine Konsequenz des „hydrologischen Wandels“ (Bronstert et al., 2009) auch in einer Veränderung des Umgangs mit dem „Landschaftswasser“ und so ist die Umsetzung der WRRL auch mit einer Verbesserung der hydrologischen Situation in den Einzugsgebieten verbunden. Teilweise kann es dabei jedoch zu konkurrierenden Ansprüchen bzw. Konfliktsituationen kommen, so beispielsweise bei der GewässerMehrfachnutzung für Wirtschaft, Naturschutz und Tourismus (Bronstert & Itzerott, 2006) oder beim Erhalt des kulturellen Erbes (von Carnap-Bornheim & Knieps, 2009). Ziel dieses Beitrags ist es, anhand von regionalen Beispielen die Dimension historischer Veränderungen von Feuchtgebieten mit Blick auf den Wasserhaushalt aufzuzeigen. Die damit sichtbar werdende Amplitude hydrologischer Parameter kann helfen, die Dimension aktuell stattfindender Prozesse zu bewerten und mögliche Defizite im hydrologischen Prozessverständnis bzw. Forschungspotenziale zu erkennen. Die gewählten Beispiele aus Nordostdeutschland – verschiedene Seen und Moore, die Mittlere und Untere Havel sowie das gerade entstehende „Lausitzer Seenland“ – repräsentieren dabei hydrologische Phänomene von unterschiedlicher zeitlicher Dimension: Die Betrachtung reicht von der jahrtausendelangen und zunächst weitgehend natürlichen Entwicklung von Seen bis zur sehr jungen, noch anhaltenden Schaffung eines anthropogenen Gewässernetzes in der Folge von Bergbauaktivitäten.

2.

Regionale Charakteristik

Der hier im Mittelpunkt stehende Landschaftsraum umfasst die Bundesländer Mecklenburg-Vorpommern, Berlin und Brandenburg (Abb. 1). Mehrere quartäre Vereisungen und Zwischeneiszeiten haben das flache bis schwach wellige Relief und die Geologie dieser Region geprägt. Nördlich etwa einer Linie Schwerin-Potsdam-Cottbus befindet sich das Jungmoränengebiet (geformt im Weichselglazial), südlich davon das Altmoränengebiet (geformt im Saale- und Elsterglazial). Das noch „unreife“ Gewässernetz der Jungmoränenlandschaft ist charakterisiert durch häufige Richtungswechsel der teils ero-

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Abb. 1: Gewässernetz, glaziale Hauptstrukturen und Lage der behandelten Teilgebiete in Nordostdeutschland.

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siv, teils akkumulativ ausgebildeten Flusstäler, durch den Reichtum an (See-) Becken unterschiedlicher Dimension und – zumindest bis in die historische Zeit (siehe Abschnitt 4.1) – durch größere Binnenentwässerungsgebiete. Im Gegensatz dazu weist die Altmoränenlandschaft ein „gereiftes“, streng hierarchisches Gewässernetz auf. Natürliche Seen sind hier eine Ausnahme und gehen vor allem auf Salzablaugung im tieferen Untergrund zurück (Marcinek & Seifert, 1995). Paläogeographisches „Rückgrat“ des Flussnetzes ist ein System miteinander verbundener Urstromtäler, die als Südost-Nordwest-orientierte Entwässerungsbahnen vor dem Rand des saale- und weichselzeitlichen Inlandeises dienten. Die größten Flüsse in der Region sind die Elbe und die Oder; eine Vielzahl kleinerer Flüsse, wie die Havel, die Spree und die Peene entwässern zu diesen Hauptvorflutern bzw. in die Ostsee. Hauptsächlich Ost-West-orientierte Binnenschifffahrts-Kanäle verbinden die Flüsse. Die Region weist vom maritimen Nordwesten zum subkontinentalen Südosten einen deutlichen klimatischen Gradienten auf. Während die Jahresdurchschnittstemperaturen um 8-9 °C liegen, zeigen die Winter- und Sommertemperaturen sowie die Niederschläge erhebliche Unterschiede (z.B. mittlere Jahresniederschlagsmenge Hamburg: 773 mm a-1, Cottbus: 565 mm a-1). Den geringsten lokalen Niederschlag verzeichnet mit 443 mm a-1 das Oderbruch östlich von Berlin (Hendl, 1994). Neben natürlichen (Gesamtfläche ca. 1300 km2) und künstlichen Seen sowie Flussauen sind Moore als dritte regional bedeutsame Feuchtgebietskategorie weit verbreitet. Sie bedecken eine Fläche von ca. 5200 km2 und werden von Niedermooren dominiert. In den letzten etwa 200 Jahren wurden allerdings die natürlichen Moore zu etwa 98 % in meist intensiv land- und forstwirtschaftlich genutzte Flächen mit stark verändertem Wasser- und Stoffhaushalt überführt (Succow, 2001).

3.

Methodischer Hintergrund und regionaler Kenntnisstand

Mit der Erforschung vergangener hydrologischer Zustände von Gewässern bzw. von Einzugsgebieten – dies betrifft die Ableitung von räumlich-strukturellen Eigenschaften (z.B. Flussverlauf, Seespiegelhöhe) ebenso, wie die von hydrologischen und hydrometeorologischen Parametern (z.B. Abfluss, Niederschlag) – befassen sich allgemein die Historische Hydrologie und die Paläohydrologie. Erstere beschäftigt sich mit der Entwicklung der letzten etwa 1000 Jahre und nutzt dafür vor allem textliche sowie bildliche Quellen, während letztere einen weiteren Zeithorizont im Blick hat und vor allem „Geoarchive“ interpretiert (z.B. Brown, 2002; Gregory & Benito, 2003; Brázdil et al., 2006; Gregory et al., 2006; Baker, 2008; Swierczynski et al., 2009; Czymzik et al., 2010). Beiträge zur langfristigen Ökosystementwicklung liefert die Paläoökologie, insbesondere die Pollen- und Großrestanalyse (z.B. Berglund, 1986; Lang, 1994). Durch Archäologie und Geschichte werden die menschliche Nutzung und die technische Veränderung von Feuchtgebieten thematisiert (z.B. Driescher, 2003; Bleile, 2004; Blackbourn, 2008). Die Großstrukturen des Gewässernetzes – z.B. Urstromtäler, Seenplatten, große Moorniederungen – stehen seit über 100 Jahren im Mittelpunkt regionaler Untersuchungen (z.B. Keilhack, 1899; Beschoren, 1935a; Woldstedt, 1956; Marcinek,

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1987; Kaiser, 2002). Diese Forschungen verliefen in Abhängigkeit von den methodischen Innovationen und gesellschaftlichen Bedingungen in „Konjunkturwellen“. Moderne Blüteperioden einer intensiven thematischen Beschäftigung waren die 1960er70er Jahre und die 1990er-2000er Jahre. Fasst man den Kenntnisstand zur regionalen Entwicklung der Fluss-, See- und Moorgebiete unter dem Blickwinkel der räumlichen Repräsentanz zusammen, so sind einerseits besonders gut, d.h. auch wiederholt untersuchte Teilregionen hervorzuheben (z.B. Untere Spree, Elbe-Havel-Winkel, Untere Oder, Mecklenburger Seenplatte, Peene). Andererseits zeichnen sich großräumige „weiße Flecken“ ab, zu denen große Teile der Altmoränenlandschaften, aber auch – und dies ist vor dem Hintergrund ihrer (mittel-) europäischen Dimension bemerkenswert – die Elbe gehören. Die im Rahmen dieses Beitrags verwendeten chronologischen Angaben basieren hauptsächlich auf kalibrierten Radiokohlenstoff-Daten („cal BP“). Fallweise werden zudem (relativchronologische) Chrono-/Biozonen verwendet (z.B. der Begriff „Subatlantikum“), wie sie vor allem im Ergebnis pollenanalytischer Untersuchungen vorliegen. Eine dritte chronologische Kategorie betrifft historische Daten („Jahr AD“), die sich z.B. aus Urkunden (regional etwa seit dem 12. Jh.) und Karten (etwa seit dem 16./17. Jh.) gewinnen lassen.

4.

Fallbeispiele

4.1

Seen in Mecklenburg

Die Seen im Jungmoränengebiet sind zumeist durch das Tieftauen von verschütteten Inlandeisresten im Weichsel-Spätglazial und im Frühholozän entstanden (Nitz, 1985). Ein kleinerer Teil der Seen hat sich jedoch offenbar erst im Verlauf der letzten knapp 1000 Jahre im Zuge anthropogen initiierter Veränderungen des Landschaftswasserhaushalts gebildet (sogenannte „junge Seen“; Mauersberger & Mauersberger, 1996). Neben geomorphologisch-genetischen und ökologisch-limnologischen werden hydrologische Seetypen unterschieden, wobei sich die Mehrzahl der regionalen Seen als sogenannte „Grundwasserseen“ – also primär durch Grundwasserzustrom gespeiste Seen – typisieren lässt (Mauersberger, 2002). Seen „altern“, d.h. sie verlieren, generalisiert betrachtet, während ihrer Genese durch Verlandungsprozesse an Volumen und Fläche. In glazialen Landschaften sind zudem spezielle, an die (Inland-) Eisdynamik gebundene Prozesse zu berücksichtigen, die zu einer – erdgeschichtlich gesehen – hohen Dynamik der Seeentwicklung führen. Dazu zählt beispielsweise das „plötzliche Verschwinden“ (in wenigen Jahrzehnten?) einstmals riesiger, durch den Inlandeisabbau entstandener, aber nur relativ kurzlebiger Eisstauseen im Spätglazial. So besaß allein der sogenannte „Haffstausee“ im Bereich des heutigen Stettiner Haffs eine Größe von ca. 1200 km2, was fast der aktuellen Gesamtfläche natürlicher Seen in Nordostdeutschland entspricht. Er existierte nur etwa 2000 Jahre zwischen ca. 17.000 und 15.000 cal BP (Kaiser, 2001; Janke, 2002). Auch die Entstehung der meisten regionalen Seen innerhalb weniger Jahrtausende durch Toteistieftauen an der Wende Pleistozän/Holozän war ein vergleichsweise rascher Prozess.

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Abb. 2: Säkulare Seespiegelentwicklung ausgewählter Seen in Mecklenburg (Müritz: Kaiser, 1998; Lampe et al., 2009. Krakower See, Drewitzer See: Lorenz, 2007; verändert) und Grundwasserspiegelentwicklung im Rhinluch in Brandenburg (Gramsch, 2002; verändert). Die originalen Spiegelkurven sind auf absolute topografische Höhen (in m ü. NN) bezogen, während in dieser Darstellung zugunsten einer besseren Vergleichbarkeit die Abweichung vom aktuellen Niveau dargestellt ist.

Eine besondere Rolle für die Indikation von lokalen bis regionalen Veränderungen im Landschaftswasserhaushalt spielt der Wasserspiegel eines Sees. Er wird zum einen durch klimatische Parameter, insbesondere durch Niederschlag und Verdunstung beeinflusst. Zum anderen kann der Seespiegel durch eine Reihe lokaler, nicht-klimatischer Faktoren gesteuert werden (z.B. Abflussdämmung durch geomorphologische Prozesse, Biber oder Mensch; Vegetations- und Landnutzungsveränderungen im Einzugsgebiet; z.B. Ammann, 1982; Gaillard & Digerfeldt, 1990; Duck et al., 1998). Aus Mecklenburg-Vorpommern liegen Befunde zur langfristigen („säkularen“) Veränderung von Seespiegeln vor, die im Rahmen geomorphologisch-geologischer und archäologischer Untersuchungen erarbeitet wurden (z.B. Kaiser, 1996; 2004; Bleile et al., 2006; Lorenz, 2007). Für sieben (z.T. Paläo-) Seen lassen sich hier „kontinuierliche“ Pegelkurven rekonstruieren, von denen an dieser Stelle Befunde von drei Seen im Bereich der Mecklenburger Seenplatte vorgestellt werden (Abb. 2). Diese Kurven wurden durch Interpolation diskreter Datenpunkte erstellt, wobei oftmals nur ein Datenpunkt pro Jahrtausend (oder noch weniger) zur Verfügung stand. Die Daten beruhen auf topografisch eingemessenen Seespiegelindikatoren (z.B. subaquatische Torfe, Seeterrassen, Strandwälle, archäologische Fundplätze, historische Dokumente). Die resultierenden Kurven stellen dabei eine Näherung an das wahrscheinlich höher frequente

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Schwankungsgeschehen dar (Kleinmann et al., 2000; Magny, 2004). Befundbedingt sind die Kurven zudem teilweise unterschiedlich lang. Die drei Seen – Müritz (117 km2), Krakower See (8 km2) und Drewitzer See (7 km2) – weisen zwar eine unterschiedliche Größe, subaquatische Form und geologisch-geomorphologische Einbettung in die Umgebung auf. Sie werden aber alle trotz teilweise vorhandener oberirdischer Zu- und Abflüsse in starkem Maß durch Grundwasser gespeist. Mit dem Ausfluss der Elde aus der Müritz (hinzu kommen hier noch mehrere, teilweise bereits im Mittelalter geschaffene Kanalabflüsse) und mit dem der Nebel aus dem Krakower See besitzen diese beiden Seen eine Topografie, die es potenziell erlaubt, den Seespiegel anthropogen zu steuern. An beiden Seen sind hier vom Mittelalter bis in die Neuzeit Stauhaltungen bezeugt. Alle Seen sind während des Spätglazials entstanden, wobei nach pollenanalytischen Befunden aus subaquatischen Bohrungen die Seebildung insgesamt zwischen den Chronozonen „Bölling/Meiendorf“ und „Alleröd“ (ca. 14.500-12.700 cal BP) erfolgte (Lorenz, 2007; Lampe et al., 2009). Bei einem Vergleich der Seespiegelkurven fällt zunächst auf, dass die Pegel der Müritz und des Krakower Sees während der letzten ca. 10.000 Jahre weitgehend unter dem heutigen Niveau lagen, während der Drewitzer See im gleichen Zeitraum längere Phasen eines gegenüber heute deutlich höheren Wasserstands aufwies. Im Detail werden dann ähnliche Perioden der Tendenz zu höheren (z.B. im Spätholozän) und zu tieferen (z.B. im Frühholozän) Wasserständen sichtbar. Besonders auffällig in den letzten ca. 800 Jahren ist jeweils eine zunächst positive, später dann negative Seespiegelentwicklung. Hinsichtlich der Ursachen der säkularen Wasserspiegelschwankungen vor etwa 1200 AD ergibt ein Vergleich der regionalen und weiterer aus Mitteleuropa vorliegender Seespiegelbefunde mit paläoklimatischen Daten eine generell gute Korrelation mit feuchten bzw. trockenen Klimaphasen (z.B. Ralska-Jasiewiczowa, 1989; Kaiser, 1996, 2004; Magny, 1998; Wojciechowski, 1999; Kleinmann et al., 2000; Żurek et al., 2002; Janke, 2004). Für den Zeitraum nach etwa 1200 AD jedoch sind die Ursachen wohl primär anthropogener Natur: Zum einen lassen sich direkte Eingriffe in das Abflussgeschehen durch die Errichtung von Wassermühlen („MühlenstauEffekt“) rekonstruieren (Müritz, Krakower See: Kaiser, 1998; Ruchhöft, 2002; Lorenz, 2007). Zum anderen sind indirekte Wirkungen der großflächigen mittelalterlichen Rodungen anzunehmen, die durch verringerte Verdunstung und damit vergrößerter Grundwasserneubildung zu einem Anstieg der Grundwasser- und Seespiegel führten (Brande, 1986; Jeschke, 1990; Bork et al., 1998; Wolters, 2005). Im Fall des Drewitzer Sees, der bis in die Neuzeit ohne oberirdischen Abfluss war, resultierten möglicherweise der großräumig im Bereich der „Oberen Seen“ wirksame Mühlenstau und der Rodungseffekt in einen Grundwasser- und Seespiegelanstieg (Lorenz, 2007). Der Abriss von Wassermühlen – und damit die Beseitigung von Stauhaltungen – sowie der Ausbau von Wasserstraßen und die großflächige Wiederaufforstung führten dann im 18./19. Jh. zu Seespiegelsenkungen. Mit Hilfe von Tiefenlinien- und topografischen Karten bzw. digitalen Geländemodellen ist es möglich, Seeflächen zu rekonstruieren, sprich die landschaftlich-topografischen Auswirkungen der Wasserspiegelschwankungen darzustellen. Die Müritz

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Abb. 3: Holozäne Seeflächenentwicklung der Müritz (Kaiser et al., 2002; verändert).

beispielsweise mit einer gegenwärtigen Fläche von 117 km2 besaß ein Minimumareal im Frühholozän um 10.900 cal BP von 74 km2 und ein Maximumareal nach 1300 AD von 188 km2 (Kaiser, 1998; Kaiser, et al., 2002; Abb. 3). Der hochmittelalterliche Seespiegelanstieg von 61 m NN um 1100 AD (103 km2) auf 65 m NN nach 1300 AD (188 km2) führte zu einer erheblichen Veränderung der Seefläche und Uferlinie, zu einem Überstau vieler dörflicher Siedlungen in Ufernähe sowie zu erheblichen Veränderungen der Ökosysteme im und am See. In der Gegenwart schließlich steht mehr oder weniger konstanten Seespiegeln in der Müritz und im Krakower See – beide Gewässer sind staugeregelt – ein mindestens seit Anfang der 1980er Jahre absinkender Seespiegel im Drewitzer See gegenüber (Abb. 4A). Die Absenkung im Verlauf der letzten ca. 30 Jahre betrug etwa 1,5 m. Der Drewitzer See ist mit dem obersten Grundwasserleiter ausgespiegelt, der nach Ausweis einer benachbarten Meßstelle seit etwa 1970 eine Pegelabsenkung von etwa 1,6 m erfuhr (Rowinsky, 2003; Abb. 4B). Als Grund der Grundwasserabsenkung wurde

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Abb. 4: A – Seespiegelentwicklung des Drewitzer Sees (Mecklenburg-Vorpommern) für den Zeitraum 1983-2008 (Daten: P. Stüve/Neubrandenburg, schriftl. Mitteilung). B – Grundwasserspiegelentwicklung im obersten, unbedeckten Aquifer an einer ca. 5 km westlich vom See entfernten Messstelle („Karow Teerofen“) von 1964-2001 (Rowinsky, 2003; verändert).

ein Ursachenkomplex aus klimatischen und mit der Landnutzung verbundenen Ursachen (Kiefernforste, Komplexmeliorationen) benannt (Lorenz, 2007; Lorenz et al., 2010).

4.2

Moore in Brandenburg

Brandenburg besitzt aufgrund seiner topografisch-hydrologischen Verhältnisse mit etwa 2200 km2 eine große Fläche an Niedermooren, die zumeist als großflächige Versumpfungsmoore in den Urstromtälern ausgebildet sind. Weitere vorkommende hydrologische Moortypen sind Verlandungs-, Überflutungs-, Durchströmungs-, Quell- und Kesselmoore. Nur noch eine Moorfläche von ca. 25 km2 (1 %) lässt sich als natürlich, d.h. als aktuell torfakkumulierend bezeichnen (Schultz-Sternberg et al., 2000). Mehrheitlich befinden sich die (ehemaligen) Moore in intensiver land- und forstwirtschaftlicher Nutzung mit einem durch Hydromelioration stark veränderten Wasserhaushalt. Diese intensiv genutzten Moore weisen Merkmale gravierender Standortdegradation auf (z.B. Torfschwund/-mineralisierung) und verursachen lokal und regional eine Reihe von Umweltproblemen (z.B. Absenkung des Grundwasserspiegels, Minderung des Wasserspeicherpotenzials, Emission von Treibhausgasen, Eutrophierung von Oberflächengewässern, Minderung der Biodiversität). Die intensive Moornutzung ist allgemein ein absehbar endlicher Prozess: „Entsprechend dem Szenario ‚Wirtschaften wie bisher‘ kann davon ausgegangen werden, dass in den nächsten 35 Jahren 66 %

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der Versumpfungsmoore und 20 % der Verlandungsmoore verlorengehen. In ca. 360 Jahren wären die Versumpfungsmoore Brandenburgs dann fast vollständig verschwunden“ (Schultz-Sternberg et al., 2000). Um dem entgegenzuwirken wurden im Rahmen eines Landes-Moorschutzprogramms auf einer Fläche von 30 km2 erste Renaturierungsvorhaben, d.h. vor allem eine Anhebung der Moorwasserstände auf Flurniveau realisiert (Landgraf, 2010). Extensive Moornutzung in Form von Beweidung, Mahd und Rohstoffgewinnung (Brenntorf, Raseneisenstein, Wiesenkalk) fand bereits in prähistorischer Zeit statt. Im 18. und 19. Jh. erfolgte dann in Preußen die Melioration großer Moor- und Auegebiete, zu denen beispielsweise das Rhinluch und das Havelländische Luch sowie das Oderbruch gehörten. Im 20. Jh. – vor allem nach 1960 – wurden dann mit hohem finanziellen und technischen Aufwand sogenannte „Komplexmeliorationen“ mit dem Ziel einer intensiven Moornutzung durchgeführt (z.B. Kalweit, 1998; Gudermann, 2000; Succow, 2001). Die gewünschte Folge der Eingriffe in den Moorwasserhaushalt war die Absenkung des Grundwasserspiegels, was im Fall einer langen „Eingriffsgeschichte“ – wie sich am Beispiel des Randow-Welse-Bruchs in der Uckermark illustrieren lässt (Lehrkamp, 1989; Abb. 5) – in Etappen erreicht wurde. Neben dieser nutzungsbedingten Absenkung des Grundwasserspiegels im „Anthropozän“ (Crutzen, 2002) konnten durch Untersuchungen zur säkularen Moorentwicklung auch natürliche, d.h. klimatisch verursachte „Austrocknungsphasen“ rekonstruiert werden. Neben einer Vielzahl nur lokal wirksamer Ereignisse zeichnet sich für Teile des Mittel- und (älteren) Spätholozäns etwa zwischen 8000 und 5000 cal BP eine moorstratigrafisch fassbare Schichtlücke der Torfsedimentation („Hiatus“) von regionaler Ausprägung ab (z.B. Kloss, 1987; Brande, 1996; Janke, 2004; Brande

Abb. 5: Veränderung der Grundwasserflurabstände (Vegetationsperiode) im Randow-Welse-Bruch (Brandenburg) im Lauf der fast 300jährigen Meliorationsgeschichte (Lehrkamp, 1989; verändert).

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et al., 2007). Gegenüber dem (jüngeren) Spätholozän waren die Jahresdurchschnittstemperaturen damals etwa 1 °C höher und die Niederschläge etwas niedriger bzw. stärker schwankend (sogenanntes „holozänes Optimum“; Litt et al., 2009). Der dadurch gefallene Grundwasserspiegel führte in den Mooren vielfach zur Bewaldung (vor allem mit Erle, z.T. auch Eiche) und zur Bodenbildung in der damals oberflächennahen Torfschicht („Torfvererdungshorizont“). Wie sich anhand moorstratigrafischer Befunde aus dem Rhinluch und Havelländischen Luch exemplarisch zeigen lässt (z.B. Kloss, 1987; Gramsch, 2002; Kaffke, 2002; Mundel, 2002), weist die säkulare Grundwasserspiegelentwicklung einen schwankenden Verlauf auf (Abb. 2). Der hier besonders auffällige Grundwasseranstieg ab etwa 4500 cal BP wurde wahrscheinlich durch eine gleichsinnige Überlagerung von relativ feucht-kühlen Klimabedingungen und der Erhöhung der Abflussbasis im angrenzenden Elbetal durch den eustatischen Meeresspiegelanstieg in der Nordsee verursacht (Weiße, 2003). Zur Indikation von lokalen Veränderungen des Grundwasserspiegels sind Kesselmoore besonders geeignet. Diese sind maximal nur wenige Hektar groß und werden von einem zumeist kleinen Einzugsgebiet durch Grund- und Zulaufwasser versorgt (Timmermann, 1999; Meier-Uhlherr et al., 2010). Ein mit Blick auf die Grundwasserspiegel- und Vegetationsentwicklung sehr umfassend untersuchtes Moor dieses Typs ist das Moosfenn bei Potsdam. Die Rekonstruktion und Messung des Grundwasserstandes ergab für die letzten 100 Jahre eine Wasserstandsschwankung von etwa 2,5 m (Landgraf & Notni, 2003; Landgraf, 2010; Abb. 6). Die Extrema des Wasserspiegels zeigten eine gute Übereinstimmung mit dem Kurvenverlauf der kumulativen klimatischen Wasserbilanz (= Differenz von Niederschlag und Verdunstung) der Meteorologischen Station Potsdam. Zudem konnte teilweise eine Abhängigkeit des Moorwasserstands von Veränderungen des Waldbedeckungsgrads im vollständig forstwirtschaftlich genutzten Einzugsgebiet festgestellt werden. In Abhängigkeit des

Abb. 6: Grundwasserspiegelentwicklung im 20./21. Jahrhundert im Moosfenn bei Potsdam und kumulative klimatische Wasserbilanz nach Daten der Meteorologischen Station Potsdam (Landgraf & Notni, 2003; Landgraf, 2010; verändert).

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Wasserdargebots veränderte das Moor sowohl seine horizontale als auch seine vertikale Ausdehnung (sogenannte „hydrostatische Phasen“: Transgression, Normalzustand, Regression).

4.3

Mittlere und Untere Havel

Die Flüsse im nordostdeutschen Jungmoränengebiet verbinden aufgrund ihrer vergleichsweise jungen Entstehung bzw. ihres „unreifen Status“ vielfach (See-/Moor-) Becken und weisen häufige Fließrichtungswechsel auf. Charakteristisch ist ferner ein geringes Gefälle. In dieser Hinsicht besitzt der Lauf der Mittleren und Unteren Havel eine besonders auffällige Ausprägung. Zwischen (Berlin-) Spandau und der Mündung in die Elbe bei Havelberg besteht der ca. 150 km lange (Fließweg über den Schwielowsee) und mit 7 m äußerst gefälleschwache Havellauf aus mäandrierenden und gestreckten Flussabschnitten, aus durchflossenen Seen sowie aus angrenzenden Niederungen mit Mooren und Seen (Abb. 7). Überprägt wird diese – weitgehend natürlich anmutende – Hydrografie durch zwischen 1874 und 1953 errichtete Kanalbauten (Sacrow-ParetzerKanal, Havelkanal, Silokanal, Elbe-Havel-Kanal), durch den von 1875-1956 (vor allem 1906-12) erfolgten Ausbau der Havel (Uhlemann, 1994) und durch verschiedene seit dem 18. Jh. durchgeführte Hydromeliorationsvorhaben.

Abb. 7: Gewässertopografie im Gebiet der Mittleren und Unteren Havel mit Darstellung aktueller und potenzieller Gewässerflächen auf der Grundlage eines digitalen Geländemodells.

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Die Formung dieser Landschaft erfolgte in den Grundzügen – glaziale Erosion und Akkumulation, glazifluviale Dynamik, Einschluss und Austau von Toteis – vor allem während der Weichselvereisung. Mehrere Urstromtäler vereinigten sich in diesem Raum. Für die Untere Havel unterhalb von Brandenburg/Havel spielte im Holozän die Niveau- und Laufentwicklung im benachbarten Elbetal eine besondere Rolle, die unter anderem zu einem natürlichen Abflussrückstau im untersten Havelabschnitt führte (Beschoren, 1935a; Weiße, 2003). Nach Aussage stratigrafischer Befunde aus von der Havel durchflossenen oder randlich liegenden Seebecken sind diese mehrheitlich im Spätglazial durch Toteistieftauen entstanden (Pachur & Röper, 1987; Landesumweltamt Brandenburg, 2005; Kinder & Porada, 2006; Enters et al., 2010). Allgemein bestehen zur spätpleistozänen und holozänen Entwicklung der Flussmorphologie, der Fluss-, Seeund Grundwasserstände sowie der Vegetation an der Mittleren und Unteren Havel zwar eine Reihe von Hypothesen (z.B. Beschoren, 1935b; Bestehorn, 1936; Krabbe, 1939; Herrmann, 1959; Küster & Pötsch 1998; Driescher, 2003), jedoch liegen nur wenige gut dokumentierte stratigrafische Befunde vor (z.B. Mundel, 1996; Schelski, 1997; Hoelzmann, 1998; Mathews, 2000; Schönfelder & Steinberg, 2004). Wie Daten aus der historischen und archäologischen Forschung belegen, wird die Hydrografie der Mittleren und Unteren Havel seit etwa 800 Jahren durch Stauhaltungen

Abb. 8: Mittelalterliche bis neuzeitliche Topografie in Brandenburg/Havel mit Darstellung des Mühlenstaus (Kinder & Porada, 2006; Müller, 2009; verändert).

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in den Städten Spandau (Wassermühle mindestens seit 1232 AD), Brandenburg (um/ nach 1200 AD) und Rathenow (mindestens seit 1288 AD) geprägt. Mit der deutschen Kolonisation des Havellandes am Ende des 12. Jh. und zu Beginn des 13. Jh. war die Einführung fortgeschrittener Wasserbautechniken verbunden, zu denen Wassermühlen, Dämme/Deiche und Brücken sowie Kanäle/Gräben zählten (Schich, 1994). Die funktional mit weiteren städtischen Infrastrukturelementen (Befestigungs-, Wege- und Wasserversorgungs-/Abwasserentsorgungsssystem) eng verbundenen Wasserbauwerke beispielsweise der Stadt Brandenburg boten – und bieten – das Bild einer beeindruckenden „technogen-urbanen“ Wasserlandschaft (Abb. 8). Im Havelgebiet stauten nach Driescher (2003) die mittelalterlichen Mühlen das Wasser durchschnittlich um 1-2 m an, was eine großräumige Anhebung der Fluss-, Seeund Grundwasserspiegel zur Folge hatte. Die dadurch eingetretenen Verluste an ländlichen Siedlungs- und Wirtschaftsflächen – eine große Zahl nahe an der Havel gelegener slawischer und (früh-) deutscher Dörfer musste aufgegeben werden – wog offenbar geringer gegenüber der wirtschaftlichen Bedeutung der städtischen Mühlen. Belegt wird dieses Geschehen durch eine Vielzahl von Dorfwüstungen und durch archäologische Befunde unter dem heutigen bzw. neuzeitlichen Wasserspiegel. Teilweise überdeckt Torf mittelalterliche Kulturreste (Herrmann, 1959; Müller, 2009). Auch die Gliederung von Moorstratigrafien flussaufwärts von Brandenburg in einen älteren und in einen jüngeren, mittelalterlich bis neuzeitlich entstandenen Abschnitt wird mit dem Mühlenstau in Verbindung gebracht (Kinder & Porada, 2006). Eine analoge Deutung als mittelalterlicher „Mühlenstau-Effekt“ wurde für zweischichtige Torfprofile unmittelbar oberhalb des Havel-Mühlenwehrs von Spandau vorgenommen (Brande, 1988). Am Ende des 19. Jhs. betrug die durchschnittliche Stauhöhe für Brandenburg und Rathenow ca. 1 m, was auch den gegenwärtigen Verhältnissen entspricht. Der Havelpegel am Mühlendamm in Brandenburg beträgt 29,3 m NN (Oberwasser). Neben den bis heute wirksamen Mühlenwehren in den genannten Städten beeinflussten, d.h. verzögerten vom 12.-19. Jh. zahlreiche Fischwehre den Abfluss in der Mittleren und Unteren Havel. Allein in den Jahren 1837-1842 AD wurden um Brandenburg und Rathenow 106 feste Fischwehre gegen Ablösung auf staatliche Anordnung hin beseitigt (Driescher, 2003). Nach archäologischen Befunden vom slawischen Burgwall in Spandau – die Havel liegt unterhalb des Schleusenwehres bei 29,5 m NN – begann hier um 1180 AD ein deutlicher Wasserspiegelanstieg, der als Ausdruck des Brandenburger Mühlenstaus interpretiert wird (Schich, 1994). Auch in der Gegenwart ist das Unterwasser am Havelwehr in Spandau von der Stauwirkung des Brandenburger Wehrs beeinflusst (mdl. Mitteilung G. Löper, Wasser- und Schifffahrtsamt Brandenburg/Havel). Daraus ergibt sich eine aktuelle Stauwirkung für etwa 60 Stromkilometer unter Zugrundelegung der Fließstrecke über den Schwielowsee. Berücksichtigt man die weiten, gefälleschwachen Niederungen und die vielfach nur flachen Seen oder Seeteile in diesem Gebiet, so muss sich die Hydrografie durch den Anstau im 12./13. Jh. gegenüber dem Zustand davor gravierend verändert haben. Neben den wenigen, aber hydrografisch äußerst effektvollen Wassermühlen im Havellauf sind für viele Nebenflüsse und -bäche Mühlenstaue belegt, so für die Buckow, die Plane und die Nuthe; teilweise wurden ganze „Staukaskaden“ angelegt (Driescher, 2003; Hickisch & Päzolt 2005).

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In Abbildung 7 wird dargestellt, welche „potenziellen Überflutungsgebiete“ bei der durch Driescher (2003) angegebenen Spanne des Mühlenstaus in Brandenburg von 1-3 m zu erwarten wären. Dabei entspricht einem Aufstau von 1 m etwa die heutige Fluss-See-Konfiguration um ca. 29 m NN, von 2 m etwa die 30 m NN-Höhenlinie und von 3 m etwa die 31 m NN-Höhenlinie. Bedingt durch Veränderungen der Topografie in den letzten ca. 800 Jahren – z.B. Sedimentationsprozesse und Moorsackungen in der Havelaue, Flussausbau – ist dies nur als Näherung bzw. Hypothese zu verstehen. Die im digitalen Höhenmodell dargestellten „Wasserflächen“ summieren sich zu 162 km2 (gegenwärtiger Zustand, 1 m-Stau), 197 km2 (2 m-Stau) bzw. 214 km2 (3 m-Stau). Während ein (hypothetischer) historischer 2 m-Stau sowohl topografisch (Geländekonfiguration am Staupunkt Brandenburg/Havel) als auch technisch realisierbar erscheint, dürfte ein 3 m-Stau ausgeschlossen sein, da dann ein breitflächiger Wasserüberlauf in die tiefer liegende Beetzsee-Rinne in Funktion tritt. Auch schließen archäologische Befunde in Brandenburg/Havel einen lokalen Aufstau höher als 2 m aus (Dalitz, 2009).

4.4

„Lausitzer Seenland“

Durch die zuvor dargestellten Beispiele wurden hydrologische Veränderungen in seit vielen Jahrtausenden existenten Landschaften thematisiert. Deutlich wurde die starke und generell zunehmende anthropogene Einwirkung auf den Wasserhaushalt seit etwa 800 Jahren. Teilweise könnten sogar durch fortgesetzte Eingriffe – wie im Fall des drohenden Verschwindens der brandenburgischen Moore infolge ihrer Entwässerung – in der nächsten Zukunft noch stärkere Veränderungen erfolgen. Hinzu kommt das durch Verlandungsprozesse initiierte Verkleinern und Verschwinden von natürlichen Seen, das sich durch den regionalklimatischen Wandel bedingt sogar intensivieren könnte (Roithmeier, 2008; Nathkin, 2010; Germer et al., 2011; Kaiser et al., 2012). Aber Seen verschwinden in der Region nicht nur; hier nahm am Ende des 20. Jhs. und zu Beginn des 21. Jhs. die Fläche künstlicher Seen sogar in einem historisch einmalig starken Ausmaß zu. Mit den Braunkohlebergbau-Folgelandschaften im südlichen Brandenburg und nördlichen Sachsen entstanden auf großer Fläche „Landschaft(en) vom Reißbrett“ (Krummsdorf & Grümmer, 1981) und damit auch neue Seenplatten, wie das „Lausitzer Seenland“ (IBA Fürst-Pückler-Land, 2010; Abb. 9) und die „Neue Mitteldeutsche Seenlandschaft“ (Czegka et al., 2008). Wenngleich diese „anthropogene Seenbildung“ verglichen mit den oben dargestellten Beispielen historisch sehr jung ist, sollte dieser Aspekt mit Blick auf die eingangs formulierte Frage nach der Dimension historischer Veränderungen von regionalen Feuchtgebieten nicht fehlen. In der Niederlausitz wurden seit dem Beginn des großflächigen Tagebaubetriebes um 1900 AD (Bayerl et al., 2002) etwa 800 km2 Land für Bergbauaktivitäten beansprucht. Berücksichtigt man zudem den konzipierten Landverbrauch der kommenden Jahrzehnte, so wird die bergbaulich veränderte Landfläche in der Mitte des 21. Jhs. voraussichtlich ca. 1000 km2 betragen (Grünewald, 2008). Gewaltige Mengen an Abraum und Wasser („Sümpfungswasser“) wurden für den Kohleabbau gefördert. Zur Zeit des intensivsten Kohleabbaus um 1989 AD war ein Grundwasserentnahmetrichter von etwa 2100 km2 Fläche und teilweise bis 80 m Tiefe ausgebildet (Abb. 9). Die Wasserentnahme der letz-

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Abb. 9: Übersichtskarte zum Niederlausitzer Braunkohle-Bergbaurevier mit aktiven und ehemaligen Tagebauen, dem Grundwasserabsenkungstrichter (Stand 1989) und den gegenwärtig entstehenden Bergbaufolgeseen (Fleischhammel et al., 2010; verändert).

ten ca. 100 Jahre führte in den Einzugsgebieten der Spree und der Schwarzen Elster zu einem kumulativen Grundwasserdefizit von ca. 13 km3 (dies entspricht etwa dem 18-fachen Volumen des größten nordostdeutschen Sees, der Müritz). Das Sümpfungswasser wurde – und wird in verringerter Menge immer noch – der Spree und der Schwarzen Elster zugeführt. Berlin und der Spreewald profitierten langjährig von diesem zusätzlichen Wasserdargebot. Neben Tagebaufolgeseen wurden in der Lausitz Speicherbecken angelegt, Flussund Bachläufe verlagert sowie eine Vielzahl von Teichen und Mooren überbaggert. Zusammen mit der (zeitweisen) Veränderung des Grundwasserspiegels liegt somit ein tiefgreifend anthropogen umgestaltetes Gewässernetz vor. Größere Tagebaufolgeseen entstanden dabei erst zu Beginn des 20. Jhs. (Nixdorf et al., 2001). Nach dem Abschluss der Restlochflutungen etwa um 2030 AD wird die Seefläche in diesem Gebiet ca. 250 km2 betragen. Zählt man die etwa 70 km2 Seefläche der „Neuen Mitteldeutschen Seenlandschaft“ um Leipzig-Bitterfeld hinzu (Czegka et al., 2008), so wird dann das ostdeutsche Tiefland nach einer etwa 130jährigen Phase der „anthropogenen Seebildung“ (ca. 1900-2030 AD) eine Fläche von ca. 320 km2 Tagebauseen aufwei-

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sen. Berücksichtigt man die Flächen der natürlich entstandenen Seen (ca. 1300 km2; Korczynski et al., 2005) und der vorhandenen Stauseen in diesem Gebiet (ca. 15 km2), so besitzen die „neuen Seen“ einen Anteil von ca. 20 % an der um 2030 AD voraussichtlich im ostdeutschen Tiefland vorhandenen Seefläche von ca. 1635 km2. Eine Folge der Seeneubildung auf den Landschaftshaushalt sind u.a. signifikante regionalklimatische Effekte (Conradt et al., 2007). Die Entwicklung des Gebiets um die Stadt Senftenberg kann als charakteristisch für den bergbaubedingten Landschaftswandel und die damit verbundene anthropogene Seebildung in der Lausitz gelten (Schuster, 2002; Abb. 10). Bis zur Mitte des 19. Jhs. dominierte eine land- und forstwirtschaftliche Nutzung um die damals kleine Ortschaft (1858 AD: ca. 1500 Einwohner). Es existierte ein stark verzweigtes, durch Mühlen, Teiche und Bachbegradigungen sowie Grabenanlagen mäßig anthropogen überformtes Fließgewässernetz. Der Grundwasserstand war hoch. Bereits 1852-64 AD fand die erste massive Regulierung der Schwarzen Elster statt (Armenat & Pörtgen 2010). Um 1860 AD wurde bei Senftenberg Braunkohle entdeckt, die zunächst im Tiefbau, dann ab etwa der Jahrhundertwende zunehmend im Tagebau gewonnen wurde. Um 1900 AD wurde ein stark gefallener Grundwasserstand beobachtet. Zu Beginn des 20. Jhs. setzte eine intensive Industrialisierung ein, die auf der energetischen und stofflichen Nutzung der Braunkohle beruhte und ihren Höhepunkt in der zweiten Hälfte der 1980er Jahre hatte (1985 AD: ca. 32.300 Einwohner in Senftenberg). Der größte Teil der in Abbildung 10 dargestellten Landfläche wurde durch den Tagebaubetrieb beansprucht und das Grundwasser dafür tief abgesenkt. Die natürlichen Fließgewässer verschwanden weitgehend. Bereits von 1967-72 AD entstand durch die Flutung eines ehemaligen Tagebaus

Abb. 10: Bergbaubedingte Landschaftsentwicklung und Entwicklung von Tagebaurestseen um Senftenberg (Niederlausitz, Brandenburg) seit 1850 (nach Schuster, 2002; verändert).

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der Senftenberger See (13 km2). Mittlerweile ist um Senftenberg eine Seenlandschaft entstanden und das Grundwasser wieder angestiegen. Die Seen sind durch Kanäle verbunden und Teil des sich über ca. 30 km erstreckenden „Lausitzer Seenverbundes“. Dieser – als Teil des „Lausitzer Seenlandes“ – besteht aus 10 Tagebauseen, die nach dem Ende der Flutung um 2015 AD eine Wasserfläche von zusammen ca. 67 km2 besitzen werden. Im nordostdeutschen Vergleich lässt sich konstatieren, dass der vor allem durch den Klimawandel verursachte zukünftige Verlust von (weitgehend natürlich entstandenen) Seeflächen im Jungmoränengebiet durch den Gewinn an (weitgehend künstlich entstandenen) Seeflächen im Altmoränengebiet wahrscheinlich überproportional ausgeglichen wird. Damit ist allerdings keine qualitativ vergleichbare ökologische Kompensation verbunden, da die natürlichen Seen mit ihrer Vielfalt an „gereiften“ Ökosystemen und somit großer Biodiversität langfristig zunächst nicht „ersetzbar“ sind.

5.

Schlussfolgerungen und Anregungen

5.1

Wert langer Zeitreihen

Die vorgestellten Beispiele von „langen Zeitreihen“ – seien es einzelne hydrologische Variablen, sei es die hydrologische Dynamik ganzer Landschaften – offenbaren allgemein im Rahmen des hier betrachteten zeitlichen Maßstabs (102-104 Jahre) eine starke Dynamik. Obwohl dies für Bestandteile der mitteleuropäischen Kulturlandschaft eigentlich selbstverständlich ist, sind zudem (fast) alle Feuchtgebiete erheblich durch anthropogene Eingriffe verändert, ja teilweise sogar erst durch den Menschen geschaffen worden. Natürliche, d.h. ursächlich primär mit der Klimaentwicklung verbundene Prozesse und anthropogene Veränderungen steuern gemeinsam seit etwa 800 Jahren in Nordostdeutschland den Landschaftswasserhaushalt. Ohne Wissen über diese historischanthropogene Komponente bleibt das Verständnis der hydrologischen Dynamik mindestens vage, wenn nicht fehlerhaft. Die aktuellen und zukünftigen Herausforderungen im Umgang mit dem Wasserhaushalt in Nordostdeutschland – z.B. die Umsetzung der WRRL, die Revitalisierung des Wasserhaushalts, der Moorschutz und die mögliche Wasserverknappung infolge des Klimawandels (z.B. Lischeid, 2010; Kaiser et al., 2010; Germer et al., 2011) – benötigen auch ein vertieftes Verständnis der langfristigen hydrologischen Dynamik. So ist es beispielsweise nicht nur von akademischem Interesse zu wissen, welche Höhe maximale Flusshochwasser in der Vergangenheit unter gegenüber heute vergleichbaren klimatischen Bedingungen erreichten, ob es (prä-) historische Indizien für minimal zu erwartende Grundwasser- und Seespiegelstände gibt oder wie der ökologisch-hydrologische (Referenz-) Zustand von Flussauen und Seebecken vor dem Beginn nennenswerter anthropogener Umgestaltungen war. Wenn beispielsweise Renaturierungsprojekte unter der Zielvorgabe „maximaler Rückhalt von Wasser in der Landschaft“ mit der Begründung umgesetzt werden, dass hier ein „natürlicher“ Zustand wieder erreicht wird, so ist das Attribut „natürlich“ entscheidend vom chronologischen Bezugspunkt abhängig: Der mit Hilfe von historischen Karten relativ einfach zu rekonstruierende und

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als mögliche „natürliche“ Referenz dienende Landschaftszustand des 18.-19. Jhs. ist vielfach der Ausdruck einer bereits sehr starken anthropogenen Einflussnahme durch z.B. großflächige Entwaldung bzw. (Wieder-) Aufforstung, Anschluss von Binnenentwässerungsgebieten an die Vorflut und Hydromelioration – aber eben keine „Urnatur“ mehr (vgl. Blackbourn, 2008). Um hier nicht falsch verstanden zu werden: Die maximale Rückhaltung von Wasser ist bei den oben beschriebenen aktuellen hydrologischen Problemen in vielen Landschaften Nordostdeutschlands ein „Gebot der Stunde“ (z.B. Succow & Koska, 2001; Freude, 2007; Quast, 2008; Kaiser et al., 2012). Aber die Begründung dafür sollte – auch – mit historisch fundierten Argumenten erfolgen. Anderenfalls wird ggf. „nur“ ein anthropogen-technischer Zustand durch einen anderen Zustand der Kultur-Landschaft abgelöst. Dies kann allerdings der Problemlösung – nämlich einer Stabilisierung des Wasserhaushalts – durchaus dienlich sein, denn nicht immer bietet der natürliche hydrografische Landschaftszustand das Potenzial, die gestiegenen Nutzungsansprüche auch langfristig zu befriedigen bzw. die Landschaftsfunktionen aufrecht zu erhalten. „Die Geschichte geht weiter“: Zu den nunmehr bereits etablierten ökologischen Methoden im „Landschafts(rück)bau“ – z.B. Renaturierung/Revitalisierung und Extensivierung (Zerbe & Wiegleb, 2009) – könnten zukünftig wieder mehr (Landnutzungs-) technisch orientierte Maßnahmen kommen: Bewässerungslandwirtschaft, Untergrundwasserspeicherung, Wasserüberleitung und adaptierte „Wasserernte“-Konzepte als Beispiele möglicher, teilweise sogar neuer Lösungen für das Problem regional knapper werdender Wasserressourcen (z.B. Simon, 2009; Mietz & Vetter, 2010; Quast & Messal, 2010). Abschließend sollen, ausgehend von den in diesem Beitrag dargestellten Fallbeispielen, und damit durchaus spezialisierte Fragestellungen aufgreifend, einige Anregungen für die weitere thematische Forschung gegeben werden.

5.2

Variabilität von Grundwasser- und Seespiegeln

Die klimatische Entwicklung im 20./21. Jh. weist für Nordostdeutschland offensichtlich eine warm-trockene Tendenz auf. Regional lässt sich aktuell beispielsweise anhand sinkender Grundwasser- und Seespiegel schlussfolgern: das Wasser wird knapper. Relativ warm-trockene Verhältnisse herrschten auch schon im Frühholozän (Präboreal-Boreal, ca. 11.500-9.200 cal BP; Litt et al., 2009) mit der Folge von gegenüber heute z.T. um mehrere Meter tiefer liegenden See- und Grundwasserspiegeln (vgl. Abschnitte 4.1 und 4.2). Werden wir zukünftig klimatisch-hydrologische Bedingungen haben, die denen des Frühholzäns wieder entsprechen? Werden sich potenziell ähnliche Landschaftsstrukturen – z.B. die Verteilung und Größe von Feuchtgebieten – analog zum Frühholozän wieder einstellen? Wie sah damals im Detail das regionale Landschaftsgefüge unter natürlichen Bedingungen aus? Wenn z.B. nach dem möglichen „Tiefpunkt“ des gegenwärtigen Abwärtstrends von Grundwasser- und Seespiegeln gefragt wird, so ist neben einer hydrologischen Modellierung mittels Beobachtungsdaten bzw. unter Szenariobedingungen auch ein Blick in die Vergangenheit hilfreich. Entsprechende Rekonstruktionen können helfen, sich ein Bild der komplexen Vorgänge auf der Landschaftsebene zu machen und

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die (notwendigerweise) Reduktion mathematisch-physikalischer Zukunftsmodelle durch einen gewissen „Holismus“ paläoökologischer Modelle zu komplementieren. Aus dem Erleben bzw. Beobachten „nur“ der letzten 10-30 Jahre – dies entspricht üblicherweise dem persönlichen Erfahrungshorizont der jetzt aktiven Wissenschaftler und Praktiker – könnte leicht entweder der Eindruck einer gewissen Kontinuität oder aber – stärker mit der regionalen Materie vertraut – einer generellen „schleichenden“ Abnahme der Wassermengen entstehen. Dabei zeigt ein vergleichsweise gut dokumentiertes Ereignis, nämlich das „ungewöhnliche Steigen des Grundwassers … in Senken ohne sichtbaren Abfluß“ im ersten Drittel des 20. Jhs. (Thienemann, 1932; Koehne & Friedrich, 1933), dass „überraschenderweise“ der Landschaftswasserhaushalt auch bei stark anthropogener Überformung sehr dynamisch auf kurzfristige klimatische Phänomene (hier: eine Reihe niederschlagsreicher Jahre) reagieren kann. In diesem Zusammenhang sei nochmals auf das in Kapitel 4.2 behandelte MoosfennKesselmoor hingewiesen, für das sich im 20. Jh. mehrere positive und negative Grundwasserschwankungen mit einer insgesamt ca. 2,5 m betragenden Amplitude nachweisen ließen. Dies führt zum generellen Aspekt der mittel- bis langfristigen (>30 Jahre) Periodizität/Zyklizität regionaler hydrologischer Prozesse. Hierzu ist trotz einer etwa hundertjährigen Tradition der Aufzeichnung von Grundwasser- und Fluss-/ Seepegeldaten bislang nur wenig bekannt.

5.3

„Junge Seen“ – ein wenig bekanntes Phänomen

Während die regionale Entwicklung von künstlichen Seen für das 20./21. Jh. gut dokumentiert ist, liegt über das mittelalterliche bis neuzeitliche Entstehen (und Verschwinden) von Seen sowohl von den Prozessen/Ursachen her als auch hinsichtlich der quantitativen Dimension nur wenig Wissen vor. Wenn man von der – wirklich reinen? – Spekulation Theodor Fontanes hinsichtlich des „noch keine tausend Jahre“ alten Schwielowsees im Havellauf bei Potsdam einmal absieht (Fontane, 1880/2001), hat sich offenbar erstmals Beschoren (1935b) systematisch mit der „Neubildung von Seen“ beschäftigt. Später widmeten sich Mauersberger & Mauersberger (1996) und Driescher (2003) am Beispiel der Uckermark dem Phänomen der „jungen Seen“ – deren Entstehung sie mit einer weitgehenden Waldrodung im Einzugsgebiet verstärkt durch klimatische Veränderungen verbanden. Jedoch bleibt dieses Konzept, wenngleich plausibel, hypothetisch, da bis heute ein detailliert untersuchtes Fallbeispiel fehlt und bislang weder eindeutige stratigrafische noch archäologisch-historische Befunde von den entsprechenden „Verdachts-Seen“ vorliegen.

5.4

„Verschwundene Seen“ – ihr Speicher- und Lebensraumpotenzial

Lenschow (2010) ermittelte anhand von Kartenvergleichen, dass von 1210 im Jahr 1880 AD in Mecklenburg vorgefundenen Seen zwischenzeitlich 134 Seen mit einer Gesamtfläche von 560 ha v.a. durch Meliorationsmaßnahmen verschwunden sind. Da bereits am Ende des 18. Jhs. und in der ersten Hälfte des 19. Jhs. eine Vielzahl von Seen

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durch anthropogene Eingriffe verschwunden ist (Kaiser, 1996), fällt die „Verlustbilanz“ sicherlich negativer aus, als diese Zahlen nahelegen. Ähnlich dürften die Verhältnisse in Brandenburg sein (Driescher, 2003). Daraus ergibt sich für die Region ein erhebliches und noch zu quantifizierendes hydrologisch-ökologisches Potenzial hinsichtlich der Reaktivierung von „Wasserspeichern“ und damit auch von Feuchtgebietslebensräumen. Dieses Potenzial kann allerdings in der Zukunft nur durch entsprechende Veränderungen der Flächennutzung ausgeschöpft werden.

5.5

Hydrologischer Referenzzustand – hydrologisches Leitbild

Der regionale Wasserhaushalt ist durch jahrhundertlange intensive menschliche Eingriffe überformt. Daher ist für praktische Maßnahmen mit dem Ziel der Feuchtgebietserhaltung bzw. -entwicklung beispielsweise im Rahmen der Umsetzung der WWRL oder von Naturschutzvorhaben eine zeitlich möglichst hoch aufgelöste Kenntnis der hydrologischen Gebietsentwicklung erforderlich. Wenngleich diese regionalen historischhydrologischen bzw. paläohydrologischen Prozesse wenigstens in groben Zügen bekannt sind (z.B. Kaiser, 1996; Driescher, 2003; Bleile, 2004; Küster & Kaiser, 2010) ist für konkrete und d.h. zumeist lokale Vorhaben entsprechendes landschaftsgeschichtliches Wissen jeweils neu zu erarbeiten. Zur Ableitung eines Referenz-, sprich „natürlichen“ Zustands des Wasser- und Stoffhaushalts (Ansätze dazu z.B. in Landesumweltamt Brandenburg, 2001, 2004, 2005) ist im nordostdeutschen Jungmoränengebiet in der Regel eine hydrologische Landschaftsrekonstruktion für den Zeitraum der mindestens letzten ca. 1000 Jahre erforderlich.

6.

Schlussbemerkung „Die Welt ist wie ein Brei. Zieht man den Löffel heraus, und wär’s der größte, gleich klappt die Geschichte wieder zusammen, als wenn gar nichts passiert wäre.“ Wilhelm Busch (1877/2008)

Abschließend sei auf eine weitere – und sehr allgemeine – Lektion der (Landschafts-) Geschichte verwiesen, deren Ereignis- bzw. Veränderungsrate i.d.R. deutlich „langwelliger“ als die subjektive menschliche Wahrnehmung ist. Sie lehrt eine gewisse Gelassenheit gegenüber als „problematisch“ oder gar „dramatisch“ empfundenen Veränderungen, da allein der Wandel stetig ist oder – hydrologisch gesprochen – „sich alles im Fluss befindet“. In diesem Sinn lässt sich auch das obige Zitat verstehen. Diese Gelassenheit sollte allerdings nicht „zur Passivität verführen“, wenn kluges Handeln geboten und auch erfolgversprechend wäre: so z.B. bei Aktivitäten für den Erhalt und die Entwicklung großartiger Fluss-, See- und Moorlandschaften in Nordostdeutschland.

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Danksagung Ein herzlicher Dank gilt A. Hendrich (Potsdam), P. Wiese (Greifswald) und J. Müller (Brandenburg/Havel) für Abbildungsvorlagen bzw. Zeichenarbeiten. P. Stüve (Neustrelitz) stellte freundlicherweise Seespiegeldaten vom Drewitzer See zur Verfügung. A. Brauer (Potsdam) verdanken wir wertvolle Hinweise zur Abrundung des Manuskripts. Die Arbeiten an diesem Aufsatz konnten im Rahmen des Projekts „Georessource Wasser – Herausforderung Globaler Wandel“ durchgeführt werden. Dafür sei der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften (acatech) herzlich gedankt.

PD Dr. Knut Kaiser (korrespondierender Autor), Dipl.-Geoökologe Knut Günther, Prof. Dr. Bruno Merz, Dr. Oliver Bens, Prof. Dr. Dr. h.c. Reinhard F. Hüttl, Helmholtz-Zentrum Potsdam – Deutsches GeoForschungsZentrum, Telegrafenberg, 14473 Potsdam E-Mail: [email protected] Dr. Sebastian Lorenz, Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald, Institut für Geographie und Geologie, Friedrich-Ludwig-Jahn-Straße 16a, 17487 Greifswald

Literatur Ammann, B. (1982). Säkulare Seespiegelschwankungen: wo, wie, wann, warum? Mitteilungen der Naturforschenden Gesellschaft in Bern Neue Folge, 39, 97–106. Armenat, M. & Pörtge, K.-H. (2010). Renaturierung – mehr als eine Maßnahme zur Regulierung des Landschaftswasserhaushaltes? Das Beispiel Schwarze Elster. In Kaiser, K., Libra, J., Merz, B., Bens, O. & Hüttl, R. F. (Hrsg.), Aktuelle Probleme im Wasserhaushalt von Nordostdeutschland: Trends, Ursachen, Lösungen (S. 16–22). Scientific Technical Report STR10/10. Potsdam: Deutsches GeoForschungsZentrum. Baker, V. R. (2008). Paleoflood hydrology: Origin, progress, prospects. Geomorphology, 101, 1–13. Bayerl, G., Maier, D. & Meyer, T. (2002). Die Niederlausitzer Kulturlandschaft. Wandel, Störung und Inwertsetzung. In Bayerl, G. & Maier, D. (Hrsg.), Die Niederlausitz vom 18. Jahrhundert bis heute: Eine gestörte Kulturlandschaft? Cottbuser Studien zur Geschichte von Technik, Arbeit und Umwelt, 19, 327–336. Münster/New York/ München/Berlin: Waxmann. Berglund, B. E. (Hrsg.). (1986). Handbook of Holocene Palaeocology and Palaeohydrology. Chichester: Wiley. Beschoren, B. (1935a). Zur Geschichte des Havellandes und der Havel während des Alluviums. Jahrbuch 1934 der Preußischen Geologischen Landesanstalt zu Berlin, 55, 305–311. Beschoren, B. (1935b). Über alluviale Neubildungen in historischer Zeit im Gebiet von Elbe und Oder. Jahrbuch 1934 der Preußischen Geologischen Landesanstalt zu Berlin, 55, 292–304. Bestehorn, F. (1936). Deutsche Urgeschichte der Insel Potsdam. Potsdam: Hann‘s Erben.

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