Bodenwasser als Schlüssel der landwirtschaftlichen Versorgungssicherheit

Die Beobachtung des Bodenwasserhaushalts mit terrestrischen Methoden ist ein fester Bestandteil der hydrographischen Infrastruktur von Forschungseinrichtungen, Regionen und Ländern. Langzeitmessungen sind besonders wertvoll, da sie die Identifikation lang-fristiger Entwicklungen ermöglichen, insbesondere im Kontext des fortschreitenden Kli-mawandels. Die Hydrographie Österreichs betreibt seit den 1990er Jahren ein Messnetz zum Bodenwasserhaushalt, welches über die Jahrzehnte gewachsen ist und somit ver-schiedene Technologien vereint. Die kontinuierliche technische Entwicklung erweitert das Spektrum der Methoden und Datenverarbeitungsmöglichkeiten, aber auch die Ansprüche an die Vermittlung der Ergebnisse steigen rasant. Im Projekt BowAT wurde auf der Basis einer umfassenden Bewertung des aktuellen Betriebs ein Konzept für einen zukunftsfähi-gen Betrieb des Messnetzes zum Bodenwasserhaushalt entwickelt. Dieses umfasst den gesamten Weg von der Messtechnik zur Datenerfassung über ein homogenes Datenma-nagement bis hin zur aussagekräftigen Auswertung und Interpretation.

Das österreichische Messnetz zum Bodenwasserhaushalt umfasst mit Ende des Jahres 2024 51 aktive Messprofile, die auf 33 Standorte über ganz Österreich verteilt sind. Die meisten Messstellen sind bereits mit einer Möglichkeit zur Datenfernübertragung ausge-stattet, sodass die Daten zentral gesammelt werden können. Die Beurteilung der Qualität der gemessenen Daten an jeder aktiven Station zeigte eine große Variabilität. Ein großer Teil der Daten kann nach einer Datenkorrektur jedoch als belastbar angesehen werden. Die in der Vergangenheit angewendeten Methoden zur Datenkorrektur erwiesen sich als kaum reproduzierbar, weshalb ein neues Prozedere entwickelt wurde, das eine semi-automatische Qualitätskontrolle als Grundlage hat. Die vorgeschlagenen Schritte für ein zukunftsfähiges, reproduzierbares Datenmanagement wurden in einer separaten Hand-lungsempfehlung zusammengefasst.

Um das Potential der Monitoringdaten bestmöglich ausschöpfen zu können, wurden ver-schiedene Wege zur Verarbeitung und Interpretation ausgearbeitet, die standardmäßig in den zukünftigen Betrieb inkludiert werden können. Diese umfassen a) einfache Verarbei-tungsschritte, über die aus den Messreihen für einzelne Bodentiefen greifbare Kennwerte für den Standort abgeleitet werden können, b) Berechnungen mit einem Bodenwasser-Simulationsmodell, das auch zur Plausibilitätskontrolle und Lückenfüllung herangezogen werden kann und c) eine Regionalisierungsmethode, die punktuelle Messungen zur Kalib-rierung heranzieht, um Aussagen über den Bodenwasserstatus im weiteren Umfeld der Messstelle zu ermöglichen.

Im Zuge dieser Überlegungen wurden auch Möglichkeiten zur Erweiterung der Datenlage erörtert. Für eventuelle Neuerrichtungen wurde eine Pilotmessstelle zusammengestellt, die den Stand der Technik auf dem Bereich der verfügbaren Hardware im mittleren, kos-teneffizienten Segment widerspiegelt. Damit verknüpft wurde eine Handlungsanleitung für die gewissenhafte Installation und Wartung von Messstellen zum Bodenwassermonito-ring erstellt. Diese beiden Schritte sind maßgeblich, da sie verschiedene externe Einflüsse berücksichtigen, die den langfristigen Betrieb des Messnetzes potenziell gefährden könn-ten. Unerlässlich sind Funktions- und Qualitätskontrollen, die Korrektur von Daten und die lückenlose Speicherung von Metadaten aus dem laufenden Betrieb.

Neben der Neuerrichtung wurden auch Möglichkeiten zur Einbindung von Messdaten ex-terner Betreiber in die Datenverarbeitung des Bodenwassermessnetzes geprüft. In einer österreichweiten Umfrage räumten die BetreiberInnen von über 100 zusätzlichen Messprofilen ein, an dieser Möglichkeit interessiert zu sein. In diesem Zusammenhang wurden auch Überlegungen angestellt, welche Standorte im derzeitigen Messnetz unter-repräsentiert sind und wo eventuelle Erweiterungen gezielt platziert werden sollten, um die Repräsentativität des Netzes zu verbessern.

Abschließend wurden die weiteren Schritte formuliert und priorisiert, die nötig sein wer-den, um das österreichische Messnetz zum Bodenwasserhaushalt zeitgemäß weiterzufüh-ren. Handlungsbedarf besteht auf allen Ebenen, von der Datenerfassung über die Daten-verwaltung bis zur Interpretation – in manchen Bereichen ist die Dringlichkeit höher, in anderen geringer. Der größtmögliche Nutzen kann erzielt werden, indem die qualitätsge-sicherten Messreihen aus dem Bodenwassermessnetz in ein abgestimmtes Gesamtsystem eingebunden werden, das zusätzlich zu den beschriebenen Modellrechnungen und Regio-nalisierungsprozeduren auch aktuelle Fernerkundungsdaten einbezieht und die Ergebnisse über Visualisierungsapplikationen den Zielgruppen vermittelt. Auf diese Weise kann eine Infrastruktur bereitgestellt werden, die die Monitoringaufgaben erfüllt und darüber hin-aus als Basis für Forschungsprojekte dienen kann, die methodische Fortschritte mit sich bringen.