p Em períodos de baixa precipitação, onde e como a água disponível limitada é distribuída, e que possibilidades existem para melhorar a retenção no solo e na paisagem? Dörthe Tetzlaff e sua equipe do Instituto Leibniz de Ecologia de Água Doce e Pesca Interior (IGB) descobriram que a vegetação tem uma grande influência sobre isso. Os pesquisadores estão investigando o armazenamento, distribuição e qualidade da água na paisagem. Usando o exemplo do Demnitzer Mühlenfließ sensível à seca em Brandenburg, uma área de sub-bacia do Spree, eles quantificaram os fluxos de água visíveis e invisíveis durante e logo após a seca de 2018. p A precipitação anual em Brandenburg é de 560 litros por metro quadrado. Isso torna Brandenburg uma região com a menor precipitação na Alemanha. Em 2018 eram 390 litros de água por metro quadrado, o que é cerca de 40% menos precipitação do que o normal.

p Mesmo sob condições climáticas "normais", cerca de 90% da precipitação é liberada de volta para a atmosfera e não flui para as águas subterrâneas ou rios. Os níveis de água subterrânea na área hoje mostram que os níveis de água diminuídos devido aos déficits de precipitação de 2018 não puderam ser devolvidos às condições normais entre as estações de cultivo.

p Uso da terra crítico para gestão de recursos hídricos

p Dörthe Tetzlaff é pesquisador do IGB e professor de Ecohidrologia na Universidade Humboldt de Berlim. Ela e sua equipe investigaram como o processo de evaporação e recarga de água subterrânea difere em diferentes solos e usos da terra.

p “Devido à atual crise climática com o aumento das secas, precisamos saber quanta água as diferentes plantas usam. Como pesquisadores, nos perguntamos:Podemos aplicar o uso sustentável da terra para controlar o consumo de água e tornar paisagens inteiras mais resistentes a extremos climáticos? Essas descobertas são a base para atender às demandas de produção de alimentos e abastecimento de água, "diz Dörthe Tetzlaff explicando sua motivação para seu tópico de pesquisa.

p Solo de floresta mais seco que pastagem

p No Demnitzer Mühlenfließ, a equipe investigou dois locais com usos do solo típicos da região:um local de floresta mista com solos arenosos e uma zona de enraizamento profundo; e local de pastagem com solos argilosos e uma zona de enraizamento mais rasa. O solo da floresta estava muito mais seco, que se deve às características do solo e das plantas.

p Por exemplo, durante a seca, o metro mais alto do solo arenoso na floresta continha apenas 37 litros por m ² , e sob pastagens havia até 146 litros de água por m ² . A copa das árvores / copa das folhas da floresta protegia parte da chuva que evaporava diretamente das folhas e nunca chegava ao solo. Além disso, o solo arenoso da floresta causou um fluxo de água mais rápido através do solo e diminuiu o armazenamento de água. A chuva penetra mais profundamente no solo, mas foi reabsorvido pelas árvores durante a estação de crescimento antes de atingir o lençol freático.

p Sob a pastagem, a água recarregou continuamente as águas subterrâneas. O solo pode armazenar mais água. Como as plantas só pegavam água da parte superior do solo, isso levou a água do solo "mais velha".

p "Pudemos mostrar como as paisagens na precipitação da loja de Brandemburgo são precárias, limitar a resistência à seca. O tipo de floresta que investigamos é típico da Planície do Norte da Europa. Foi triste ver que mesmo uma floresta mista natural está sofrendo muito com a seca. Para florestas usadas economicamente que são dominadas por coníferas, a situação é ainda pior. Na verdade, a mortalidade de coníferas em Brandenburg agora é óbvia, "diz Lukas Kleine, aluno de doutorado da equipe de Tetzlaff.

p "Plantando água" - Como a agricultura pode tirar proveito dos resultados da pesquisa

p Os pesquisadores trabalham em conjunto com os setores agrícola e florestal para colocar em prática os resultados de suas pesquisas. Um de seus parceiros mais importantes é Benedikt Bösel, proprietário da Gut &Bösel. A holding agrícola Gut &Bösel testa e desenvolve conceitos multifuncionais de uso da terra de agricultura regenerativa e silvicultura e confirma as observações dos pesquisadores do IGB:"A regeneração de nossos solos e a saúde do solo é a maior e mais importante tarefa de nossa geração. Para isso nós Precisamos de soluções inovadoras na agricultura e na silvicultura para combater as causas dos nossos problemas em vez de apenas curar os sintomas. Só assim podemos atuar de acordo com a complexidade dos ecossistemas. Estamos tentando desenvolver essas soluções com base nas conclusões do Prof . A equipe de Tetzlaff, entre outros".

p "Vemos que após as novas temporadas de seca em 2019 e até agora em 2020, os níveis do lençol freático continuarão caindo. A vegetação ainda não conseguiu se recuperar devido ao baixo índice pluviométrico nos meses de inverno. Infelizmente, estamos longe das condições 'normais'. Para melhorar a resistência dos ecossistemas de Brandemburgo às secas e outras mudanças climáticas, devem ser implementadas medidas que promovam a recarga das águas subterrâneas e criem solos que possam armazenar mais água. Nossos resultados destacam o papel central da vegetação no desenvolvimento de tais estratégias, "diz Dörthe Tetzlaff.

p Água na paisagem:água azul e verde

p Os pesquisadores distinguem entre a chamada água azul, que enche lagos, rios e aquíferos e está imediatamente disponível para abastecimento de água; e a água verde, que sofre influência direta da vegetação e retorna à atmosfera por evaporação e transpiração após ser absorvido pelas plantas. Dörthe Tetzlaff e sua equipe estão investigando as interações entre os fluxos de água azul e verde. Eles estão analisando o que acontece na zona crítica e que influência a vegetação tem no regime geral de água.

p A zona crítica - a fina, pele da terra dinâmica e de suporte à vida

p A camada de terra que se estende entre o dossel, o solo e as águas subterrâneas são chamados de zona crítica. Por muito tempo foi uma 'caixa preta'; em particular, o papel das plantas na distribuição de água foi negligenciado, já que a ciência se concentrou nos fluxos de água azul. '

p Neste estudo, os pesquisadores investigaram os fluxos de água na zona crítica com isótopos estáveis ​​na água. Isótopos estáveis ​​na água podem ser usados ​​como "marcadores" para determinar os caminhos do fluxo, idade e origem da água. Para uma compreensão abrangente, não são apenas as quantidades absolutas dos fluxos de água na paisagem que são importantes, mas também por quanto tempo a água é armazenada no local e quais caminhos de fluxo ela leva. Quando essas informações são integradas com dados sobre a dinâmica da vegetação, a modelagem baseada em traçador pode revelar alguns dos processos mais importantes do sistema eco-hidrológico, como onde e com que taxa as plantas retiram água do solo.