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2.  Untersuchungsgebiet

2.1. Lage und Begrenzung des Untersuchungsgebietes

Das Untersuchungsgebiet befindet sich an der Unteren Mittelelbe im Grenzbereich der Bundesländer Brandenburg und Niedersachsen, südöstlich der Stadt Lenzen (s. Abb. 1). Es liegt innerhalb des brandenburgischen Teils des im Jahr 1998 eingerichteten Biosphärenreservats „Flussland-schaft Elbe“, das eine Gesamtfläche von 535 km² entlang des Elbverlaufs zwischen Sachsen-Anhalt und Schleswig-Holstein einschließt (Landesanstalt für Großschutzgebiete des Landes Brandenburg& Biosphärenreservat Flusslandschaft Elbe – Brandenburg1999).

Das ca. 1.100 ha große Untersuchungsareal erstreckt sich auf einer Gesamtlänge von elf Flusskilometern zwischen den Fährstraßen Lütkenwisch (Elbe-km 474,5) und Lenzen (Elbe-km 484,5). Südlich wird es durch die Elbe und nördlich durch die Deichlinie des Lütkenwischer Deichvorlandes bzw. zwischen den Verlauf der Löcknitz, einem Nebenfluss der Elbe, begrenzt. (Ebenfalls zum Untersuchungsgebiet des Verbundprojektes gehört ein am niedersächsischen Elbufer liegender Auenwaldrest, das „Gartower Elbholz“. Es stellt mit einer Fläche von 120 ha den größten Auwaldbestand des linksseitigen mittleren Elbtals dar [Pott 1999]).

Das potentielle Rückdeichungsgebiet dehnt sich zwischen den Ortschaften Wustrow und Lenzen aus; es beginnt im Osten an einer engen Elbmäander bei Strom-km 477, dem sog. „Bösen Ort“, und endet im Lenzener Deichvorland bei Strom-km 484. In seiner maximalen Ausdehnung (vgl. Kap. 4.4.1) wird es eine Fläche von 670 ha einnehmen; der größte Abstand zwischen der neuen und der alten Deichlinie wird in diesem Fall annähernd 2,2 km betragen.

Abb. 1 : Lage des Untersuchungsgebiets (grau) und des potentiellen Rückdeichungsgebiets Lenzen-Wustrow (schraffiert) im Biosphärenreservat „Flusslandschaft Elbe – Brandenburg“.


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2.2.  Klima und Witterungsverlauf im Untersuchungszeitraum

Klima

Das Untersuchungsgebiet befindet sich im klimatischen Übergang zwischen dem subatlantisch beeinflussten nordwestdeutschen Tiefland und dem subkontinental geprägten nordostdeutschen Raum. Bemerkbar sind die subkontinentalen Klimaeinflüsse an der Unteren Mittelelbe durch im Jahresverlauf große Temperaturschwankungen, schnell ansteigende Frühjahrstemperaturen sowie hohe Durchschnittstemperaturen in den Sommermonaten (vanEimern & Häckel 1979, Miest 1972 - s. Abb 2).

Abb. 2 : Klimadiagramm der Klimastation Lüchow, 25 km südwestlich des Untersuchungsgebiets (nach Walter & Lieth 1960-67. – Es bedeuten: (a) Monate mit einem mittleren Tagesminimum unter 0°C, (b) Monate mit einem absoluten Minimum unter O°C [Nachtfröste vorkommend]) (Quelle: Deutscher Wetterdienst 1999a)

Die niedrigsten Monatsmitteltemperaturen an der außerhalb des unmittelbaren Auenbereichs befindlichen Klimastation Lüchow (25 km SW) treten mit -0,1 °C im Januar auf, die höchsten mit 17,2 °C im Juli (s. Tab. 1). Die Jahresmitteltemperatur beträgt 8,6 °C und liegt damit 0,3 °C höher als an der direkt an der Elbe befindlichen Klimastation Dömitz. Ebenso liegt die Jahresmitteltemperatur der Klimastation Lüchow im Zeitraum 1995-1998 durchschnittlich um 0,7 (0,5-1,2) °C höher als die der Klimastation Dreifelder-Versuch, worin das Mesoklima der Flussaue mit seiner größeren Luftfeuchtigkeit, langsameren Erwärmung mit seiner Funktion als Kaltluftsenke deutlich wird. (Daten zum langjährigen Temperaturmittel in Lenzen liegen nicht vor; dieses kann jedoch etwa gleich hoch wie an der Klimastation Dömitz angenommen werden.)

Die durchschnittlichen Jahresniederschlagshöhen betragen im Untersuchungsgebiet 577 mm (langjähriges Mittel Lenzen) und liegen damit etwas höher als in Lüchow (545 mm). Der Vergleich der Niederschlagssummen in den Jahren 1995-1998 an den Klimastationen Dreifelder-Versuch und Lüchow bestätigt diese Differenz.

Die auffällig geringen Niederschläge sind darauf zurückzuführen, dass der „Drawehn“, eine bis zu 142 m ü. NN ansteigende und in Ost-West-Richtung verlaufende Endmoränenkette abseits des niedersächsischen Elbufers, das Gebiet gegen die vorherrschenden südwestlichen Winde abschirmt, wodurch es auf dessen Südseite vermehrt, im Windschatten des Höhenzugs hingegen vermindert zu Niederschlägen kommt. Im Jahresverlauf ist der Februar durchschnittlich der niederschlagsärmste und der Juli der niederschlagsreichste Monat. Allerdings ist die Variabilität der Niederschläge sehr hoch (s. Tab. 1); zu jeder Jahreszeit können extreme Witterungsereignisse auftreten (Henze 1998).


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Tab. 1 : Langjährige Monatsmittelwerte der Lufttemperaturen und der Niederschlagssummen im Vergleich zur Witterung seit Einrichtung der Klimastation Dreifelder-Versuch bei Lenzen (6/94-8/99; Quellen: Meteorologischer Dienst der DDR 1978, Deutscher Wetterdienst 1999a,b, Henze 1998).

Langjährige Monatsmittelwerte der Lufttemperaturen [°C]

 

Jan

Feb

Mrz

Apr

Mai

Jun

Jul

Aug

Sep

Okt

Nov

Dez

Jahresmittel

Dömitz (1901-1950)

-0,1

0,4

3,5

7,6

12,7

15,7

17,5

16,4

13,2

8,4

3,8

1

8,3

Lüchow (1961-1990)

-0,1

0,5

3,7

7,6

12,7

15,9

17,2

16,9

13,5

9,3

4,6

1,4

8,6

DFV (6/94-8/99)

-2,5

1,8

3,3

7,1

11,9

14,8

18,6

18,3

12,3

7,9

3,8

0,0

8,1 (1995-1998)

Lüchow (6/94-8/99)

0,4

2,8

4,2

8,6

12,9

15,7

18,8

16,6

13,1

8,9

4,3

0,6

8,8 (1995-1998)

Langjährige Monatsmittelwerte der Niederschlagssummen [mm]

 

Jan

Feb

Mrz

Apr

Mai

Jun

Jul

Aug

Sep

Okt

Nov

Dez

Jahressumme

Lenzen (1901-1950)

45

34

39

42

48

50

69

68

45

48

43

43

577

Lenzen Max.

96

66

116

85

107

103

144

157

95

96

99

111

726

Lenzen Min.

15

2

6

12

7

17

6

8

4

3

6

5

384

Dömitz

43

35

38

42

48

53

71

70

46

48

44

46

584

Lüchow (1961-1990)

41

32

36

41

48

62

66

55

41

34

43

46

545

DFV (6/94-8/99)

35

45

40

44

65

54

53

65

48

56

49

40

566 (1995-1998)

Lüchow (6/94-8/99)

31

41

34

34

64

44

59

56

37

55

42

33

541 (1995-1998)

Witterungsverlauf im Untersuchungszeitraum

Die Untersuchungsjahre sind durch sehr unterschiedliche Witterungsverläufe gekennzeichnet; dies betrifft nicht allein die Jahresmittel der Temperatur und die Niederschlagssummen, sondern auch deren monatliche Schwankungen und Abweichungen von den langjährigen Monatsmittelwerten
(s. Abb. 3).

Abb. 3 : Witterungsverlauf im Untersuchungszeitraum (9/96 bis 9/99; vgl. Henze 1998) an der Klimastation Dreifelderversuch im Vergleich zu den langjährigen Mittelwerten der Niederschlagssummen (Niederschlagsmessstelle Lenzen [1901-1950]) und der Temperaturen (Klimastation Lüchow [1961-1990]). Quellen: Meteorologischer Dienst der DDR 1978 und Deutscher Wetterdienst 1999b.


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Sowohl 1996 als auch 1997 lagen in Bezug auf die gefallenen Niederschläge deutlich unter dem langjährigen Durchschnitt, wobei sich die extrem niederschlagsarmen Monate im Herbst und Winter 1996/1997 und zwischen Juli und Oktober 1997 erstreckten. Die trockenkalte Witterung im Winter 1996/1997 bedingte, dass die Monatsmittel der Lufttemperatur für den Dezember und den Januar mit minus 2,4 °C bzw. minus 3,6 °C deutlich zu niedrig waren. Die Jahresdurchschnittstemperatur für 1997 wich nur unwesentlich vom langjährigen Mittel ab.

Das Jahr 1998 war mit 9,0 °C bzw. 719 mm Niederschlag im Jahresdurchschnitt sowohl außerordentlich warm wie feucht. Ausgeprägte Regenperioden waren im ungewöhnlich milden Frühjahr und Frühsommer sowie im Oktober zu verzeichnen. Die Herbstregenfälle begünstigten ein für die Jahreszeit untypisches, 10-jährliches Hochwasser, das zwischen Oktober 1998 und März 1999 andauerte.

Die Monatsmittel zwischen Januar und August 1999 deuten einen ähnlichen Witterungsverlauf wie im Jahr 1998 an. Auf ein mildes Frühjahr und einen regenreichen Frühsommer folgte in den Monaten Juli und August eine andauernde Dürreperiode, die sich bis Ende September fortsetzte. Die monatlichen Temperaturmittel lagen im Juli und im September um 2,0 °C bzw. 3,7 °C deutlich über dem langjährigen Mittelwert (Deutscher Wetterdienst 1999c).

2.3. Geomorphologie und Böden

Geomorphologie

Das Erscheinungsbild der Landschaft an der Unteren Mittelelbe ist maßgeblich durch die geologischen Prozesse während der beiden letzten Eiszeiten, der Saale- und der Weichseleiszeit, sowie durch die Schmelzwasserabflüsse der nachfolgenden Warmzeiten geprägt worden. Die Kaltzeiten bestimmten den gegenwärtigen Verlauf der Elbe und die geomorphologische Struktur der angrenzenden Auenregionen (Thiedemann1971, Saucke et al. 1999, Schwartz 1999a).

Die Eisfront der Saale-Vereisung kam erst weit südlich der heutigen Elbe zu Stillstand und überformte das gesamte Gebiet; sie lagerte nacheinander mächtige Schichten von Schottern, Kiesen und zuletzt Sanden ab. Hingegen hielten die Gletscher der Weichseleiszeit nördlich der Elbe an. Weil das Gelände in Fließrichtung des Eises anstieg, flossen die Schmelzwässer parallel zum Eisrand in Richtung Nordwesten ab und gruben eine tiefe Rinne in das anstehende Material aus der Saaleeiszeit. Nicht mehr alle Sedimente wurden während des Spätglazials durch die Schmelzwasserströme erreicht und verblieben als sog. Niederterassensande an den Rändern des Urstromtales (Grimmel 1980, Meyer 1983, Schneider 1983). Zum Teil wurden diese durch Wind erodiert und zu Dünenfeldern aufgeweht.

Im so entstandenen, stellenweise bis zu 20 km breiten, Urstromtal transportierte der Fluss im Spätglazial wegen des zunächst großen Gefälles zur Nordsee (bis zu 100 m im Hochglazial der Weichseleiszeit) und daraus resultierender größerer Strömungsgeschwindigkeiten erhebliche Geschiebefrachten. Durch das Wechselspiel von Anlandung und Abtragung floss die Elbe in einem weitverzweigten Gerinne (Furkationszone, vgl. auch Gerken 1988), dessen Reste z.T. heute noch sichtbar sind. Einige der Erosionsrinnen formten auch die Niederungsbereiche einiger Nebenflüsse der Elbe vor, wie beispielsweise der Seege, der Löcknitz und verschiedener Altwässer (Küster & Pötsch1998).

Seit Beginn des Holozäns wurde das Sedimentationsgeschehen vor allem durch die wechselnden Wasserstände der Elbe bestimmt. Der Fluss nahm immer mehr den Charakter eines Tieflandflusses an: Wegen der geringeren Fließgeschwindigkeiten trat das nun weit mäandrierende Hauptgerinne immer dominanter hervor, die Nebengerinne verloren für den Wasserabfluss an Bedeutung. Episodisch auftretende Hochfluten luden v. a. in Ufernähe Sande ab und warfen Uferwälle (Uferrhenen) auf, wohingegen sich abseits des Flusses in strömungsberuhigten Zonen feinere Sedimente absetzen konnten. Infolge ausgedehnter Rodungen im Einzugsgebiet der Elbe und damit zusammenhängender massiver Abschwemmungseignisse wurden die bis dorthin vorherrschenden Sande ab dem frühen Mittelalter zunehmend flächenhaft mit feinkörnigem Material überdeckt (Schwartz 1999a). Dieser „Auenlehm“ bildet heute in weiten Bereichen der Unteren Mittelelbe und flussabwärts die [Seite 9↓]Geländeoberfläche. Er verfüllte einerseits bestehende Geländevertiefungen, wurde jedoch auch erneut eingeschnitten, resuspendiert und anderenorts wieder abgesetzt, so dass heute vielerorts eine dichte Abfolge unterschiedlich feinkörniger Substrate zu beobachten ist. Trotz der oft nur geringen Höhenunterschiede von wenigen Metern konnte sich ein reich gegliedertes auentypisches Relief mit Flutrinnen und Flutmulden, Schwellen, Plateaus, Uferrhenen, Kolken, Bracks und Altwässern ausformen.

Die Deiche, die seit dem 12. Jahrhundert und zunächst nur als einfache Verwallung aufgeschichtet wurden (Meyer & Miehlich 1983, Puffahrt 1978), um die fruchtbaren Auenlehme vor Hochwässern geschützt bewirtschaften zu können, trennten die hinterdeichs gelegenen Areale vom Erosions- und Sedimentationsgeschehen noch nicht vollständig ab. Erst nachdem im 17. Jahrhundert eine Deichordnung verfasst und die Deiche entscheidend verstärkt wurden, kam es nur noch infolge von Deichbrüchen zum Eintrag von Sedimenten. Der Bau hochwassersicherer Deiche brachte in diesem Jahrhundert den Stoffeintrag in das Deichhinterland, nunmehr „reliktische Aue“ (auch „Altaue“), vollkommen zum erliegen. In der „rezenten Aue“, also dem zwischen den Deichen verlaufenden Flussschlauch, sind diese morphodynamischen Prozesse – trotz der Einengung des Fließquerschnitts – weiterhin lebendig. Einen schematischen Querschnitt durch den Untergrund des Untersuchungsgebiets zeigt Abbildung 4.

Böden

Von der Elbe mitgeführte und abgelagerte fluviatile Sedimente, Sande bis hin zu feinkörnigen Schlämmen mit einem hohen Anteil an organischer Substanz, sind die Ausgangssubstrate der Bodenentwicklung im Untersuchungsgebiet. Deren räumliche Verteilung in der Aue hängt in hohem Maß von der Hochwasserdynamik der Elbe ab: Typischerweise lagert sich im Flussbett der Elbe und auf den elbnahen Uferwällen sandiges Material ab, in den flussfernen Bereichen mit ihren geringeren Strömungsgeschwindigkeiten sowie in Bodenvertiefungen – Flutrinnen und -mulden – sedimentieren hingegen vorwiegend schluffige bis tonige Schlämme.

Während vor dem Mittelalter vorwiegend sandige Substrate vom Fluss mitgeführt und in der Aue abgelagert wurden, stieg mit dem Einsetzen großflächiger Rodungen im Einzugsgebiet der Elbe die Sedimentfracht und der Anteil feinkörniger Bestandteile stark an (s. o.; Jäger 1962). Die größten Flächenanteile nehmen heute im Untersuchungsgebiet Auenlehme ein. Die Gemenge aus Ton, Schluff und Sand haben sich in einer Mächtigkeit von bis zu drei, durchschnittlich jedoch 1-1,5 Metern akkumuliert (Miehlich et al. 1999). Im Deichhinterland sind die Lehme dabei signifikant feinkörniger als im Deichvorland: Bis in das letzte Jahrhundert wurden die niedrigen Deiche in Hochwassersituationen wiederholt überströmt oder brachen sogar, so dass sedimentreiches Elbwasser das Deichhinterland überfluten konnte. Während an der Bruchstelle z. T. mächtige Sandfächer abgelagert wurden, konnten sich die feinkörnigeren Sedimentfraktionen weit in das Hinterland ausbreiten und sich dort flächenhaft absetzen (Brockmann 1998a,b, Miehlich et al. 1999). Durch den Bau hochwasserfester Deiche ist die Morphodynamik auf den Flusschlauch begrenzt worden; nur noch hier finden rezent Sedimentation und Erosion statt.

Aus den genannten Ausgangssubstraten haben sich unter dem Einfluss des Grundwassers und episodischer Überflutungen im Untersuchungsgebiet vielfältige, vorwiegend hydromorph beeinflusste Böden entwickelt. Deren Ausbildung ist von ihrer topografischer Lage, Überflutungs- bzw. Überstauungsdauer, Korngrößenzusammensetzung sowie Nutzung abhänging.

Typisch für nahezu alle Auenböden ist, dass die Bodenbildung selbst an hochgelegenen Standorten zeitweilig von Überstauung bzw. von profilbedingten Stauungserscheinungen beeinflusst wird. Am intensivsten davon betroffen sind die Gleye, die bevorzugt in tiefen, langanhaltend überfluteten Geländelagen (Flutrinnen, Flutmulden, Qualmwassermulden) auftreten. Diese Böden sind stark hydromorph geprägt, d. h. durch Transport- und Fällungsprozesse werden Eisen und Manganverbindungen im ständig wassergesättigten Gr-Horizont reduziert und in gelöster Form durch Diffusion oder Massenfluß in darüberliegende Bodenhorizonte verlagert. Im oberhalb befindlichen Grundwasserschwankungsbereich entstehen Oxidationshorizonte (Go-Horizonte), in denen die Eisen- und


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Abb. 4 : Schematischer geologischer Querschnitt durch das Untersuchungsgebiet (nach SCHWARTZ 1999a, verändert; Grafik: H. Menzel und A. Heinken)


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Manganverbindungen in Form von rostfarbenen oder schwarz gefärbten Oxiden ausfällen. Aus der Menge dieser sog. Sesqui-Oxide und den Horizontgrenzen lassen sich Rückschlüsse auf die Häufigkeit der Grundwasserspiegelschwankungen und die mittleren Grundwasserverhältnisse ziehen (Scheffer & Schachtschabel 1992, Schmidt& Klimach1998, Schwartz 2001). Verschiedene Subtypen der Gleye lassen sich an Hand der Lage des andauernd reduzierten (Gr-) Horizontes sowie durch die Menge angereicherten Humus’ im Oberboden unterscheiden (AG Boden1994, AK Bodensystematik 1998, Kuntze et al. 1994, Meyer & Miehlich1983).

Die Gleye zeigen Übergänge zu höher gelegenen, weniger hydromorph beeinflussten Auenböden. Bei solchen Böden vom Typ Vega-Gley liegen redoximorphe Bodenschichten im Vergleich zu den Gleyen weiter von der Geländeoberfläche entfernt. Eine Übersicht über alle weiteren, potentiell vorkommenden Bodentypen gibt Tabelle 2.

Tab. 2 : In den Flussauen potentiell vorkommende Bodentypen (Klassifikation nach Gröngröft et al. 1999 und Gröngröft & Schwartz 1999).

 

Mächtigkeit der anhydromorphen Horizonte (inkl. der anhydromorphen Übergangshorizonte)

> 8 dm

4 - 8 dm

< 4 dm

     
  

Oberkante der Reduktionshorizonte

     
  

> 8 dm

4 - 8 dm

< 4 dm

   
   

Substrat des Oberbodens

    
    

Auensand

Auen
-lehm,
-schluff,
-ton

Nieder-moortorf

Auenschlamm

Gesamtmächtigkeit anhydromorpher und hydromorpher Übergangshorizonte aus Auenlehm i.w.S.

< 1 dm

Rambla, Paternia, autochthone Vega

Gley-Rambla, Gley-Paternia

Tiefer Auengley (Wechselgley)

Typischer Auengley, Amphigley

Flussufer-Sandböden

Auennassgley, Auenanmoorgley

Auenmoorgley

Flussufer-Schlammböden

 

1 - 4 dm

Halbvega

Gley-Halbvega

      
 

> 4 dm

Norm-Vega

Gley-Vega

Vega-Gley

     

Typisch für rezente Auen sind ebenfalls Rohböden: Böden vom Typ Rambla sind regelmäßig am Elbufer ausgebildet. Sie entstehen dort, wo der ständige und kurzfristige Wechsel von Erosion und Akkumulation nur eine initiale Bodenentwicklung zuläßt, weshalb auf den jungen Oberbodenhorizont (Ai) direkt der C-Horizont folgt. Zudem ist die Humusanreicherung im A-Horizont nur sehr gering, weil sich aufgrund der extremen abiotischen Bedingungen an solchen Standorten in der Regel keine geschlossene Vegetationsdecke ausbilden kann. Paternia-Böden werden weniger häufig von Hochwässern erreicht, so daß sich hier eine geschlossenen Vegetationsdecke ausbildet und eine stärkere Humusakkumulation im Oberboden stattfindet. Solche Böden weisen ein Ah-C-Profil auf. Räumlich treten Rambla- und Paternia-Böden oft unmittelbar nebeneinander auf.

Auf selten überflututen, hochgelegenen Plateaulagen und Uferwällen, treten bereits typische terrestrische Bodenentwicklungsprozesse auf. Tiefreichende Verwitterung und Verbraunung lassen hier schließlich Vega-Böden mit einer Ah-Bv-Go-Horizontierung entstehen (Scheffer & Schachtschabel 1992).

Wird durch Eindeichungen die Überflutung und damit der Eintrag von Sedimenten und gelösten (Nähr-) Stoffen unterbunden, verstärken sich, verursacht durch Melioration und landwirtschaftliche Nutzung, die Prozesse der Bodenbildung (Verbraunung, Verlehmung, Oxidation und Redoxmorphose) (Schwartz et al. 1999b). Im deichnahen Bereich, wo bei Hochwässern Qualmwasser zu Tage tritt, bleiben die hydromorphen Einflüsse hingegen dominierend.


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2.4.  Landschaftsbild und Nutzungsgeschichte

Die Nutzungsgeschichte des Untersuchungsgebiets ist eng mit dem Hochwasserschutz verbunden. So wurden die erste Erdwälle an der Elbe schon im elften Jahrhundert (Jährling 1993) aufgeschüttet mit der Absicht, die in der Aue befindlichen Siedlungen vor Hochwässern zu schützen.

Neben der Waldweide gewann offenes Grünland zusehends an Bedeutung für die Viehhaltung. Um das Überflutungsrisiko zu verringern und die Ackernutzung auch auf tiefer gelegene fruchtbare Auenflächen ausdehnen zu können, wurden die niedrigen Dämme in den folgenden Jahrhunderten zu Deichen ausgebaut (s.o.). Die zunächst noch flächenanteilig dominierenden Auwaldflächen wurden im Zuge der Nutzbarmachung dabei bis auf kleine Reste gerodet. Gegen Ende des 19. Jahrhunderts bestand das Untersuchungsgebiet zu etwa gleichen Teilen aus Grünland- und Ackerflächen (Gaußmann 2001b).

Die Unterbindung von Überflutungen hatte jedoch auch zur Folge, dass die erwünschte natürliche Düngung der Flächen immer seltener stattfinden konnte. Aus diesem Grunde wurde zwischen 1915 und 1920 am sog. „Bösen Ort“ ein Hebersiel gebaut, mit dem hinterdeichs liegende Flächen im Winterhalbjahr systematisch überstaut werden konnten (Endres 1997, Flemming 1998). Es hatte bis 1955 Bestand; ab dann ersetzten Kunstdünger die natürliche Düngung durch den Fluss.

Das heutige Bild des untersuchten Elbabschnitts wird durch großflächige Grünlandflächen dominiert. Wegen des weiträumigen Vorkommens zeitweise nasser und schwer bewirtschaftbarer Auenlehme kommen nur vereinzelt Ackerflächen vor. Zudem sind in der weitestgehend ausgeräumten Landschaft nur wenige Gehölzstrukturen zu finden. Neben dem mit Altbäumen bestandenen ehemaligen Fährdamm, der in Nord-Süd-Richtung zwischen Ortschaft Gandow und der Elbe verläuft, und dem Gehölzsaum entlang der Löcknitz, ist hier v. a. ein 6 ha großer Auenwaldrest, das sog. „Eichholz“, im Westen des Untersuchungsgebiet zu nennen. Das hinterdeichs liegende Gehölz ist ein Relikt der „Lenzener Kuhblank“, die bis in das 18. Jahrhundert hinein weite Bereiche südöstlich der Stadt Lenzen bedeckte (vgl. Gaußmann 2000b).

2.5. Hydrologie

2.5.1. Abflussverhalten der Elbe

Auf einer Fließstrecke von 1100 km entwässert die Elbe eine Gesamtfläche von ca. 150 000 km². Hydrografisch wird sie in drei Abschnitte unterteilt: Die Obere Elbe reicht von ihrem Quellgebiet in der Tschechischen Republik bis zur Einmündung der Schwarzen Elster bei Strom-km 200 (die deutsche Skalierung beginnt erst beim Übertritt der Elbe auf deutsches Staatsgebiet.). Der darauf folgende Abschnitt bis zum Sperrwerk Geesthacht (Strom-km 586) wird der Mittelelbe zugerechnet. Ab hier wird der Fluss bereits von den Gezeiten beeinflusst; die Unter- oder Tideelbe erstreckt sich bis zur Einmündung in die Nordsee. Das Untersuchungsgebiet selbst, das sich zwischen den Strom-km 476 und 485 hinzieht, wird der Unteren Mittelelbe zugerechnet, die von der Einmündung der Havel bis zum Sperrwerk Geesthacht reicht.

Die Abflusscharakteristik der Elbe ist vorrangig von den klimatischen Bedingungen in ihrem Einzugsgebiet, hier v.a. Mittelgebirgen, bestimmt; sie weist charakteristischerweise ausgeprägte Winter- und Frühjahrshochwasser auf. Da die Elbe nicht, wie z.B. der Rhein, regelmäßig von sommerlichen Schmelzwassereinflüssen (sog. nivales Abflussregime) beeinflusst ist, kommen Sommerhochwasser seltener vor. Diese können insbesondere durch Starkregenereignisse im oberen Einzugsgebiet ausgelöst werden. Ausgeprägte Niedrigwasserperioden treten typischerweise zwischen Juli und November auf (Gröngröft 1999). Obwohl Hoch- und Niedrigwasser im Mittel eine gewisse Periodizität aufweisen, sind sie einzeln betrachtet jedoch episodische Ereignisse, die sich weder in Höhe, Dauer noch Eintrittszeitpunkt genau vorhersagen lassen und die Wuchsbedingungen der Vegetation stark beeinflussen können.

Im Untersuchungszeitraum von 1996-1999 waren an der unteren Mittelelbe sowohl repräsentative Frühjahrs- und Winterhochwasser, als auch extreme Niedrigwasserperioden zu verzeichnen
[Seite 13↓](s. Abb. 5). Ungewöhnlich hoch und vom langjährigen Mittel abweichend war das Hochwasser im Spätherbst 1998, das Durchflussraten bis zu 2356 m³/s erreichte. Ihm folgte im März 1999 eine noch höhere Welle mit einem Abfluss von bis zu 2773 m3/s nach. Wie schon 1996 (hier nicht abgebildet) war auch 1997 ein Sommerhochwasser zu beobachten, das große Teile des Deichvorlandes überschwemmte. Die extreme Trockenheit im Sommer 1998 verusachte anhaltend niedrige Wasserstände; die niedrigsten Abflusswerte wurden im Juli mit 256 m³/s gemessen.

Abb. 5 : Ganglinie der Abflussmengen der Elbe am Pegel Wittenberge im Untersuchungszeitraum (Mittelwasser MQ = [695 m³/s]; Datengrundlage: Montenegro et al. 1999d). Erläuterungen im Text.

2.5.2. Grundwasserdynamik

Elbe und Löcknitz bilden im Untersuchungegebiet zusammen mit dem dazwischenliegenden Grundwasserleiter ein hydraulisches System. Da der Untergrund im Untersuchungsgebiet aus gut durchlässigen Sanden besteht (vgl. Kap. 2.3), hängt der Grundwasserstand unmittelbar vom Fluss ab (Montenegro et al. 1999a). Die Grundwasserschwankungen sind dabei umso größer, je besser ein Standort an das Flussregime angeschlossen ist, d. h. nahe an der Elbe selbst und an dauerhaft wasserführenden und mit der Elbe verbundenen Altarmen (perennierende Flutrinnen). So wurden an Grundwassermessstellen im Elbe-nahen Deichhinterland im Untersuchungszeitraum Amplituden von mehr als drei Metern gemessen. Weiter vom Fluss wird die Grundwasserdynamik zunehmend gedämpft. Die Potentialhöhen schwanken nur noch 1,5 bis 2 m. Eine besondere Situation besteht in diesem System insofern, als dass die Löcknitz wesentlich tiefer liegt als die Elbe. Sie ist der Hauptvorfluter. Dementsprechend ist der Grundwasserstrom über die meiste Zeit des Jahres von der Elbe zur Löcknitz hin gerichtet (ebd.).

Die Bewegung des Grundwassers wird nach oben durch die zusammenhängende Auenlehmdecke begrenzt, die den Sanden aufgelagert ist (s. Abb. 6). Durch sie kann es hinterdeichs, aber auch in abflusslosen Senken im Deichvorland, zeitweilig zu artesich gespannten Grundwasserpotentialen (Grundwasserpotential oberhalb der Geländeoberfläche) kommen. Ob und in welchem Maß Wasser an die Bodenoberfläche drängen kann (sog. „Qualmwasser“), hängt sowohl von der Mächtigkeit und Durchlässigkeit der Lehmdecke als auch von der Andauer der gespannten Grundwasserverhältnisse ab. Der hydraulische Anschluss des Grundwassers und das Porenvolumen in der Auenlehmdecke entscheiden über den kapillaren Aufstieg und damit darüber, inwieweit das Grundwasser zur Wasserversorgung der Grünlandvegetation beitragen kann.


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Abb. 6 : Schematische Darstellung des Zusammenhangs zwischen Flusswasserständen und Grundwasserpotentialen in Flussauen (nach Montenegro et al. 1999a und Hellwig 2000, verändert). – Während Niedrigwasserperioden bildet der Flusswasserspiegel den tiefsten Punkt des hydraulischen Systems; dementsprechend senkt sich der Grundwasserspiegel (Aquifer) zum Fluss hin ab und liegt unterhalb der Auenlehmdecke. Der Fluss entzieht der Aue Wasser.

Dauern hohe Wasserstände über längere Perioden an, so speist die Elbe Wasser in die Aue ein. Flusswasser drängt in den Untergrund und hebt den Aquifer an. Liegt der Flusswasserstand über der unteren Begrenzung der Auenlehmdecke, so kommt es zu gespannten oder teilgespannten Grundwasserpotentialen. Erst nach längerer Andauer drängt das Wasser durch die bindigen oberflächennahen Substrate hinter den Flussdeichen und tritt als sog. Qualmwasser (o. Drängewasser) zu Tage.


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11.01.2005