Die Feldstudie fand auf einem Deich in Butjadingen an der niedersächsischen Nordseeküste statt. © LuFI/Jan-Michael Schönebeck
Die Feldstudie fand auf einem Deich in Butjadingen an der niedersächsischen Nordseeküste statt. © LuFI/Jan-Michael Schönebeck

Funktionale Diversität reduziert Rissbildung in Seedeichen

Funktionale Diversität reduziert Rissbildung in Seedeichen

Funktionale Diversität reduziert Rissbildung in Seedeichen

Studie analysiert Wechselwirkungen zwischen Mahdmanagement, Artenreichtum und Bodenmechanik

Studie analysiert Wechselwirkungen zwischen Mahdmanagement, Artenreichtum und Bodenmechanik

Eine hohe Artenvielfalt verbessert das Mikroklima in Deichböden und schützt die strukturelle Integrität der Kleischicht vor klimabedingten Schäden. Zu diesem Ergebnis kommt das Ludwig-Franzius-Institut für Wasserbau, Ästuar- und Küsteningenieurwesen der Leibniz Universität Hannover. In einer aktuellen Untersuchung belegen die Forschenden, dass die botanische Zusammensetzung der Grasnarbe die Widerstandsfähigkeit von Küstenschutzbauwerken gegenüber Extremwetterereignissen maßgeblich beeinflusst.

Eine hohe Artenvielfalt verbessert das Mikroklima in Deichböden und schützt die strukturelle Integrität der Kleischicht vor klimabedingten Schäden. Zu diesem Ergebnis kommt das Ludwig-Franzius-Institut für Wasserbau, Ästuar- und Küsteningenieurwesen der Leibniz Universität Hannover. In einer aktuellen Untersuchung belegen die Forschenden, dass die botanische Zusammensetzung der Grasnarbe die Widerstandsfähigkeit von Küstenschutzbauwerken gegenüber Extremwetterereignissen maßgeblich beeinflusst.

Die Feldstudie fand auf einem Deich in Butjadingen an der niedersächsischen Nordseeküste statt. © LuFI/Jan-Michael Schönebeck
Die Feldstudie fand auf einem Deich in Butjadingen an der niedersächsischen Nordseeküste statt. © LuFI/Jan-Michael Schönebeck

In einer Feldstudie am Langwarder Groden hat das Team zwei unterschiedliche Saatmischungen auf einem Sommerdeich verglichen. Die Wissenschaftler analysierten dabei die komplexen Wechselwirkungen zwischen den Pflanzengesellschaften und den bodenmechanischen Eigenschaften, um Strategien für eine verbesserte mikroklimatische Stabilität während Dürreperioden zu entwickeln.

Kohäsion der Kleidecke durch botanische Vielfalt

Die Untersuchung stellte eine kräuterdominierte einer gräserdominierten Vegetation gegenüber und bewertete deren Einfluss auf Bodentemperatur und Bodenfeuchtigkeit. Dabei zeigte sich: Kräuterreiche Bestände speichern Feuchtigkeit effektiver. Die tiefer reichenden Wurzelsysteme und die ausgeprägte Beschattung der Oberfläche puffern thermische Spitzen ab.

Diese natürliche Temperaturregulierung verhindert die Austrocknung und damit die Bildung von Rissen in der Kleidecke – der bindigen Deckschicht, die für die Sicherheit des Deichs zentral ist. Durch eine gezielte Steuerung der Vegetation lässt sich somit die Belastbarkeit der Bauwerke für die winterliche Sturmflutsaison erhöhen.

Die Ergebnisse sind in der Online-Fachzeitschrift PLOS ONE veröffentlicht:
Schoenebeck, J.M., Bunzel, D., Paul, M. and T. Schlurmann. Plant trait diversity buffers soil moisture dynamics on coastal dikes during drought periods. (2026) PLOS ONE, 21 (26 March), art. no. e0345552, https://doi.org/10.1371/journal.pone.0345552

Abschlussbericht des Projektes „Gute Küste Niedersachsen“

Einfluss des Mahdmanagements auf die Bodenstabilität

Neben der Artenwahl identifizierten die Forschenden die Pflege der Flächen als kritischen Faktor. Die Mahd greift direkt in das thermische Gleichgewicht ein: Das Entfernen der Biomasse entzieht dem Boden den natürlichen Sonnenschutz, wodurch die Anfälligkeit für Austrocknungen kurzfristig steigt.

Der Hauptautor der Studie, Jan-Michael Schönebeck, ordnet die Ergebnisse ein: „Die Ergebnisse belegen, dass die Erhöhung der funktionalen Diversität der Grasnarbe die Widerstandsfähigkeit des Deichs gegenüber Dürren stärkt.“

Die Arbeit liefert damit die wissenschaftliche Basis für ein Deichmanagement, das Belange des Naturschutzes mit den technischen Anforderungen des Hochwasserschutzes verzahnt. Prof. Dr.-Ing. Torsten Schlurmann, Geschäftsführer des Instituts, unterstreicht die Relevanz für die Praxis: „Die Ergebnisse aus dem Realexperiment weisen das Potenzial von ökosystembasierten Küstenschutzstrategien nach. Die Zusammensetzung der Vegetation und das Management von Deichen können gezielt genutzt werden, um Deiche resistenter gegenüber Klimawandel und Extremereignissen zu machen.“

Die Realexperimente wurden durchgeführt im Kontext des Forschungsprojekts „Gute Küste Niedersachsen“ (Laufzeit 2020 bis 2025) mit Förderung des Niedersächsischen Ministeriums für Wissenschaft und Kultur (MWK) und der Volkswagen-Stiftung im Programm zukunft.niedersachsen. Das Projekt adressierte die Leitfrage eines nachhaltigen, sicherheitsorientierten Küstenschutzes. Im Zentrum standen die Etablierung und der Wirkungsnachweis naturbasierter Lösungen als synergetische Ergänzung zu technischen Bauwerken an der niedersächsischen Nordseeküste.

Der transdisziplinäre Ansatz reichte von physikalischer Modellierung über ökologische Zustandsbewertungen bis hin zu behördlicher und gesellschaftlicher Partizipation in drei Reallaboren in Spiekeroog, Neßmersiel und Langwarden. Dadurch wurde die Lücke zwischen theoretischer Forschung, Bedarfsorientierung und praktischer Anwendung geschlossen. „Das Forschungsprojekt konnte damit bestätigen, dass ein moderner, zukunftsgewandter Küstenschutz eine transdisziplinäre Aufgabe ist, die nur durch das Zusammenspiel von technischer Innovation, ökologischem Verständnis, behördlicher Erfahrung und gesellschaftlicher Akzeptanz erfolgreich als gezielte Anpassungsmaßnahme auf den Klimawandel reagieren kann“, sagt Prof. Schlurmann. (mb)

www.uni-hannover.de

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