Der natürliche Wasserkreislauf ist komplex und sehr variabel. Viele Einflussfaktoren vernetzen sich zu einem Wasser-Gleichgewicht zwischen Landschaft und Atmosphäre. Darin spielen Wälder wegen ihrer großen Biomasse eine maßgebliche Rolle im Landschaftswasserhaushalt. Sie sind zugleich Wasserspeicher, bedeutsam für den Hochwasserschutz und eine wertvolle Trinkwasserreserve. Im Vergleich zu Landwirtschaftsflächen und Siedlungen kann das Regenwasser nicht so leicht abfließen; die Fachleute sprechen vom Wasserrückhaltevermögen. Darauf bezieht sich auch das Bundeswaldgesetz mit seinem Schutzzweck zur dauerhaften Sicherung aller Waldfunktionen.
Interzeption
Im Wald trifft der Niederschlag zunächst auf die von Ästen, Zweigen, Blättern und Nadel gebildeten Baumkronen. Dort bleibt ein Teil des Wassers – auch Schnee und Tau −„haften“ bzw. wird an der Oberfläche zurückgehalten. Von dort verdunstet es wieder, ohne, dass die Pflanzen davon einen direkten Nutzen haben. In dichten Nadelholzwäldern kann die Interzeption bis zu einem Fünftel des Gesamtniederschlages im Jahr ausmachen.
Stammabfluss
Das Kronendach eines Baumes wirkt wie ein Sammeltrichter und kann durch seine trichterförmige Aststruktur das Regenwasser gezielt zu den Wurzeln leiten. Derselbe Effekt lässt sich nach Starkniederschlägen auch bei Bodenpflanzen beobachten. Die Birke hat mit ihrer glatten Rinde einen vergleichsweise hohen Stammabfluss. Davon profitieren andere Baumarten im Mischbestand.
Evapotration
Bevor das Wasser im Boden versickert, kann noch ein Teil oberirdisch abfließen, beispielsweise auf baumfreien Flächen oder in Steilhängen. Einmal gespeichertes Wasser füllt den Bodenwasservorrat auf oder verdunstet langsam bei Austrocknung der Erdoberfläche. Die Verdunstung trägt mit zum erfrischend kühl und feucht empfundenen Waldinnenklima an heißen Sommertragen bei.
Transpiration
Bäume nehmen mit ihren Wurzeln das Bodenwasser aus der Tiefe auf und leiten es über ihr Stamminneres und entgegen der Schwerkraft bis in die belaubte bzw. benadelte Krone. Genau hier findet die Wasserabgabe zur Umgebungsluft statt. Dieser Vorgang heißt auch „produktive Verdunstung“, weil der Transpirationssog eng an den Stofftransport im Baum und die Fotosynthese gekoppelt ist. Nur so kommen die notwendigen Mineralstoffe aus dem Boden in die Pflanzenorgane. G gleichzeitig wird in Blättern und Nadel Kohlenstoff aufgenommen, woraus eigene organische Grundstoffe entstehen, wie Zucker, Fette oder Proteine.
Versickerung
Unter dem Strich versickert in besonders verdunstungsintensiven Wäldern insgesamt deutlich weniger Wasser als auf einem baumfreien Acker oder gar einer Brachfläche. Keine andere Vegetationsform verdunstet so viel Regenwasser. Aber nicht umsonst sind viele Trinkwasserschutzgebiete in Wäldern, in Deutschland rund 40 Prozent. Denn bei ordnungsgemäßer Waldbewirtschaftung bilden Pflanzenschutzmittel eine absolute Ausnahme. Waldböden filtern das Regenwasser, so dass die Wasserqualität ausgezeichnet ist.
Weil unsere Laubgehölze im Winterhalbjahr keine Blätter tragen und kaum Wasser verdunsten, haben sie im Vergleich mit Nadelbaumarten, einen positiven Einfluss auf die Grundwasserneubildung. Verdunstung und Evaporation sind einfach zu messende Einflussgröße in diesem komplexen System, anders als etwa die Sickerwasserbildung im Boden. Gleichzeitig beeinflussen Wälder mit ihrer hohen Verdunstung das regionale Klima, wobei sich die Landschaft in heißen Sommermonaten weniger stark aufheizt. Nach einer aktuellen Studie können Wälder im Vergleich zu Offenlandflächen können steigende Temperaturen um rund 20 Prozent abmildern.
Dennoch ergeben sich viele offene Fragen für alle Bürgerforscher*innen, wie beispielsweise:
- Wieviel Verdunstung findet in der vollen Sonne statt? Wieviel weniger im Schatten?
- Wie unterscheiden sich die Baumarten und Standorte? Lässt sich die Verdunstung mit einfachen Hilfsmitteln abschätzen?
- Und nicht zuletzt: Wie kann ich selbst kostbares Wasser sparen?
Wir sind gespannt auf Eure Ergebnisse und wünschen allseits Spaß bei den Experimenten. Übrigens: gemeinsam mit Deinen Freunden eine echte „Challenge“.