Schönebeck, J.-M., Bunzel, D., Paul, M., Schlurmann, T. (2026). Plant trait diversity buffers soil moisture dynamics on coastal dikes during drought periods. PLOS ONE 21(3): e0345552. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0345552
Vegetation leistet einen wesentlichen Beitrag zur Stabilität von Deichen, indem ihre Wurzeln das Deckwerk festigen, die Erosionsanfälligkeit reduzieren und die Bodenfeuchte und -temperatur regulieren. Vor dem Hintergrund schwindender Biodiversität und zunehmender Wetterextreme rückt dabei jedoch nicht nur die traditionelle Deichbegrünung in den Fokus, sondern es steigt der Bedarf an weiteren Lösungsansätzen, die eine Ergänzung zu den bestehenden Küstenschutzmaßnahmen darstellen können. Insbesondere die funktionelle Diversität von Pflanzenmerkmalen wird zunehmend als Schlüsselfaktor für die Widerstandsfähigkeit von Ökosystemen gegenüber Dürreperioden und anderen Klimafolgen diskutiert.
In der aktuellen Studie von Schönebeck et al. wurde untersucht, inwieweit sich Pflanzengesellschaften unterschiedlicher Diversität auf die Bodeneigenschaften und damit auf die Stabilität von Deichen auswirken.
Auf einem Sommerdeich in Butjadingen an der Nordseeküste wurden zwei Saatmischungen mit unterschiedlicher Artzusammensetzung ausgesät: eine Saatmischung mit einem hohen Kräuteranteil („Mix-Kraut“: 98% Kräuter, 2% Gräser) und eine mit einem hohen Grasanteil („Mix-Gras“: 25% Kräuter, 75% Gräser). Ziel war es, die Auswirkungen der Pflanzenzusammensetzungen auf das Mikroklima am Deich zu untersuchen. Hierzu wurden Bodenfeuchte und -temperatur über einen Zeitraum von einem Jahr kontinuierlich erfasst und analysiert, wobei im Untersuchungszeitraum zwei Dürreperioden auftraten.
Die Ergebnisse zeigen, dass die Bodenfeuchte im Bereich der kräuterreicheren „Mix-Kraut“ Vegetation über den gesamten Zeitraum hinweg höher war als in der gräserdominierten „Mix-Gras“ Fläche (im Mittel um 0.054 m3 m-3 ± 0.018). Im Verlauf der ersten Dürreperiode im Juni 2023 trockneten die Böden beider Deichabschnitte deutlich aus, wobei die Bodenfeuchte im Bereich der „Mix-Kraut“ Vegetation am Ende der Dürreperiode weiterhin höher ausfiel. Gleichzeitig traten im Bereich der „Mix-Gras“ Vegetation in einer Tiefe von 4 cm hohe Bodentemperaturen auf (bis zu 31.9 °C), was zu stärkeren tageszeitlichen Schwankungen (im Mittel zwischen 17.0 und 27.5 °C) als bei der „Mix-Kraut“ Vegetation führte (im Mittel zwischen 16.4 und 21.9 °C).
Vor der zweiten Dürreperiode im September 2023 wurde eine Mulchmahd durchgeführt. In der Folge erhöhten sich die tageszeitlichen Schwankungen der Bodentemperatur insbesondere in dem Bereich der „Mix-Kraut“ Vegetation, sodass diese nach der Mahd höher ausfielen als in der „Mix-Gras“ Vegetation. Die Bodenfeuchte hingegen blieb auch nach der Mahd und während der zweiten Dürreperiode in dem Bereich der „Mix-Kraut“ Vegetation auf einem höheren Niveau.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass insbesondere funktionelle Pflanzenmerkmale eine entscheidende Rolle für das Mikroklima auf Deichen spielen. Der höhere Wuchs und die größere Vielfalt an Blattstrukturen der „Mix-Kraut“ Vegetation scheinen zu einer stärkeren Verschattung, verbesserten Kühlung durch Verdunstung und verringerten Windzirkulation am Boden geführt zu haben. Dadurch waren die Bodentemperaturschwankungen der kräuterreichen Vegetation vor der Mahd geringer ausgeprägt. Außerdem ermöglichen krautige Arten mit tieferreichenden Wurzelsystemen einen besseren Zugang zu tieferen Wasserressourcen und tragen so zur Stabilisierung der Bodenfeuchte und -temperatur bei. Insgesamt zeigen die Ergebnisse, dass sowohl eine Vegetation mit vielfältigeren funktionellen Eigenschaften als auch ein angepasstes Management (z. B. eine an Wetterprognosen ausgerichtete Mahd) dazu beitragen können, die Widerstandsfähigkeit von Deichsystemen gegenüber klimatischen Extremereignissen zu verbessern.
Für weitere Informationen steht Ihnen Jan-Michael Schönebeck, Ludwig-Franzius-Institut für Wasserbau und Ästuar- und Küsteningenieurwesen der Leibniz Universität Hannover, per E-Mail unter schoenebeck@lufi.uni-hannover.de gern zur Verfügung.
