Pflanzenschutzmittel und ihre Transformationsprodukte in stehenden Kleingewässern - Einfluss von Hydrologie, Stoffeigenschaften und Flächenmanagement

• Antragstellerin: Dr. Uta Ulrich
• Fachliche Zuordnung: Hydrogeologie, Hydrologie, Limnologie, Siedlungswasserwirtschaft, Wasserchemie, Integrierte Wasserressourcen-Bewirtschaftung
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 439285197

Stehende Kleingewässer erfüllen vielfältige ökohydrologische Aufgaben und sind von zentraler Bedeutung für die Biodiversität im ländlichen Raum. Aufgrund ihrer Größe/Lage stehen sie in komplexer Interaktion mit ihrer Umgebung, die man bei anderen Gewässertypen so nicht findet, und sind besonders durch Pflanzenschutzmitteln (PSM) gefährdet. Das Prozessverständnis für den Transport von PSM in stehende Kleingewässer und dessen Steuergrößen sind essentiell, um ihre Funktionsfähigkeit zu erhalten. Bisher liegt nur ein Basisverständnis zum Transport von Wasser und wenigen Nährstoffen in stehende Kleingewässer vor. Ein zeitlich/räumlich hochaufgelöstes Messprogramm ist notwendig, das auch die im Jahresverlauf vielfältigen ökohydrologischen Situationen mit den jeweiligen hydrochemischen Bedingungen erfasst, um auch die Langzeitdynamik der PSM im Gewässer zu verstehen. Es wird in diesem Projekt der Einfluss von Hydrologie, Stoffeigenschaften und Flächenmanagement auf den Eintrag und die Dynamik von PSM über 2 Jahre bei 2 stehenden Kleingewässern unter landwirtschaftlicher Praxis im Gewässer untersucht, um diese Forschungsfragen zu beantworten:1. Wie variiert die Hydrologie von stehenden Kleingewässer, die unterschiedlich an das oberflächennahe Grundwasser angeschlossen sind? 2. Werden die PSM und ihre Transformationsprodukte (TP) über einen oder mehrere Eintragspfade in das Kleingewässer transportiert? Wie teilen sich die Frachten auf die Eintragspfade auf? 3. Werden durch die physikochemischen Eigenschaften der PSM/TP sowohl die Eintragspfade als auch die zeitliche Dynamik und Konzentration im Kleingewässer bestimmt, so dass beispielsweise weniger sorptive PSM über unterirdische Pfade in verzögerten und gedämpften Pulsen (langsame Abflusskomponente) in das Kleingewässer eingetragen werden? 4. Müssen neben der aktuellen Flächennutzung auch Langzeitspeicher im Boden (frühere Anwendungen) und Sediment sowie Flächen aus der Umgebung, die über das oberflächennahe Grundwasser mit dem Kleingewässer verbunden sein können, als Quelle für die aktuellen Befunde berücksichtigt werden? Die Ergebnisse liefern wichtige Erkenntnisse, über welche Transportpfade PSM und ihre TP in stehende Kleingewässer eingetragen werden und welche Variablen einen hohen bzw. einen geringen Einfluss auf diese Prozesse haben. Dieses Erkenntnisse werden durch die Ursachenforschung, ob die PSM/TP von der umgebenden Fläche oder aus anderen Quelle stammt, ergänzt. Die saisonale Dynamik der Konzentrationen ermöglicht eine Abschätzung von Phasen maximaler (Mehrfach-) Belastungen, was für eine ökotoxikologische Bewertung von großer Bedeutung ist. Auch hier ist das Wissen über die Sensitivität der beeinflussenden Variablen essentiell. Auf Basis dieser Daten können anschließend effektive Maßnahmen implementiert werden, den für den PSM-Eintrag individuell relevanten Pfad(e) zu reduzieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich(e): Professorin Dr. Nicola Fohrer