Welche Pflanzen auf Deichen am Meer wachsen und wie diese gepflegt werden, hat Einfluss auf die Widerstandsfähigkeit der Bauwerke gegenüber Klimawandel und Extremwetterereignissen – das weist eine Studie des Ludwig-Franzius-Instituts für Wasserbau, Ästuar- und Küsteningenieurwesen (LuFI) der Leibniz Universität Hannover nach. Im Rahmen einer Feldstudie an der niedersächsischen Nordseeküste (Langwarder Groden, Butjadingen) haben die Forschenden zwei unterschiedliche Saatmischungen auf einem dafür vorgesehenen Abschnitt eines Sommerdeichs ausgebracht. Anschließend haben sie untersucht, wie die entstehenden Pflanzengesellschaften und die Bodeneigenschaften zusammenhängen. Außerdem haben sie analysiert, ob und bis zu welchem Grad eine erhöhte Artenvielfalt die mikroklimatische Stabilität von Deichen während Dürreperioden verbessern kann.
Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler verglichen dazu eine kräuterdominierte mit einer gräserdominierten Pflanzengemeinschaft hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf die Bodentemperatur und -feuchtigkeit. Es zeigte sich, dass die kräuterreiche Vegetation durch tiefere Wurzelsysteme und eine stärkere Beschattung Feuchtigkeit effektiver speichert und extreme Temperaturschwankungen in den Sommermonaten abmildert. Austrocknungen und Risse in der Kleidecke – einer bindigen Deckschicht des Deichs – wurden dadurch weitgehend verhindert, was die Küstenschutzbauwerke widerstandsfähiger machte gegen die Belastungen der nachfolgenden Sturmflutsaison. Die Studie hebt zudem hervor, dass die Zeitplanung der Mahd entscheidend ist, da das Entfernen der Biomasse den Boden kurzfristig anfälliger für Austrocknungen und Temperaturschwankungen macht.
Der Hauptautor der Studie, Jan-Michael Schönebeck, fasst zusammen: „Die Ergebnisse belegen, dass die Erhöhung der funktionalen Diversität der Grasnarbe die Widerstandsfähigkeit des Deichs gegenüber Dürren stärkt.“ Damit biete die Arbeit praxisnahe Ansätze für ein ökologisches Deichmanagement, das Natur- und Hochwasserschutz miteinander verbindet. Prof. Dr.-Ing. Torsten Schlurmann, Geschäftsführer des LuFI und Koautor der Studie, fügt hinzu: „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.