Bedeutung der Bodenfeuchte für die Klimafunktion von Böden in einem urbanen Raum

• Annette Eschenbach
• Sarah Wiesner
• Alexander Gröngröft

Urbane Böden sind häufig stark überprägt und versiegelt, wodurch ihr Wasserhaushalt gestört ist. Damit verbunden sind eine lokal veränderte Verdunstung und eine verringerte Kühlfunktion für das Mikroklima in der Stadt. Zunehmende Flächenversiegelung verschärft diesen Verlust an Klimawirksamkeit zusätzlich. Langzeit-Messdaten eines bodenkundlich-meteorologischen Messnetzes in Hamburg wurden hinsichtlich erfassbarer Effekte der urbanen Bodenhydrologie auf die Evapotranspiration und damit auf das Stadtklima ausgewertet. Der Einfluss anthropogen veränderter Böden auf die Bodenfunktionen wird am Beispiel des Bodenwasserhaushaltes dargestellt. Die Erhöhung der Lufttemperatur während des Tages ist in diesen Untersuchungen bis zu 24 % durch den Oberbodenwassergehalt zu erklären. Die langfristige jährliche Kühlfunktion wurde mit einem Schätzverfahren bestimmt und einzelne Prozesse mit den Messdaten verglichen. Die Messdaten zeigen eine deutlich stärkere Reaktion der Verdunstung auf zunehmende Bodentrockenheit als in den Modellvorstellungen unterstellt. Auch die abgeleiteten Kühlfunktionen zeigen, dass die Versiegelung von Stadtböden die Kühlleistung der Böden deutlich verringert.

Urban soils commonly feature heavy anthropogenic alterations and are often sealed, which leads to a disturbed soil hydrological budget. Linked to this is a modified evapotranspiration at the local scale and thus a reduced cooling effect for the micro climate. Increasing degrees of surface sealing exacerbate this loss of climate impact. Longterm-measurements of a pedological-meteorological network in Hamburg were analysed with regard to proven effects of urban soil hydrology on evapotranspiration and urban climate, respectively. The impact of anthropogenic alterations on soil functions is described using the example of soil water balances. The variation in the diurnal increase of air temperature is found to be explained by topsoil water content to up to 24 %. The longterm annual cooling effect was quantified based on an estimation procedure and individual processes compared with field soil water data. The measurements revealed a stronger decrease in evapotranspiration with increasing soil drying compared to model assumptions. However, the calculated data supports that additional sealing of urban soils, as observed on the scale of urban districts here, contributes to the reduction of the soils’ cooling effect as well.