View/Open - JUWEL - Forschungszentrum Jülich

1.1. Einführung in die Thematik 5
Resultate liefern. Während die aus Fernerkundungsdaten abgeleiteten DLM25-
und CORINE Land Cover-Datensätze zur Bodenbedeckung vor allem f ür makro-
skalige Modelle geeignet sind, können selbst prozessierte Satellitenbilder auch
aus Gründen der Aktualit ät einen wesentlichen Beitrag zur Verbesserung der Si-
mulationen in mesoskaligen Einzugsgebieten leisten.
Der Fokus dieser Arbeit wird neben der grunds ätzlichen Analyse der Was-
serhaushaltskomponenten auf das umweltrelevante Nährelement Stickstoff ge-
legt. Stickstoff gelangt aufgrund nat ürlicher Freisetzung und menschlichen Han-
delns in Grund- und Oberfl ächengewässer. Aquatische Ökosysteme werden
in erster Linie durch Stickstoffverbindungen und hier insbesondere durch das
leicht wasserlösliche Nitrat belastet (ROHMANN & S ONTHEIMER [161] 1985) . Aus
der Industrie, kommunalen Kl äranlagen und durch Sickerw ässer unter Abfall-
deponien gelangt Stickstoff überwiegend punktförmig in Gewässer . Zwar steigt
mit erhöhter Urbanisierung und Industrialisierung die Wichtigkeit von punk-
tuellen zu diffusen, d .h. großflächig emittierenden Quellen an (S HARPLEY et
al. 1995 [181]), wobei letzterer jedoch meist von größerer Bedeutung bleibt
(BARUNKE 2002 [15]) . Die Entwicklung und Installation von besseren Abwasser-
reinigungsanlagen hat zu einem starken R ückgang der punktförmigen Quellen
von Gewässerverunreinigungen geführt. Als Ergebnis daraus ist der relative Bei-
trag der diffusen Quellen zur Belastung von Gew ässern gestiegen (DE W IT et al.
2000 [223]).
Stickstoff gelangt durch Deposition aus der Atmosph äre mit dem Niederschlag
in die Gewässer. Ein erheblicher Anteil davon wird anthropogen aus Emis-
sionen von Kraftwerken, Kraftfahrzeugen und Industrieanlagen erzeugt . Der
größte Verursacher von Stickstoffemissionen ist jedoch die Landwirtschaft,
die durch den massiven Einsatz von Stickstoffd üngern, Missmanagement von
Bewässerungssystemen und die Ausbringung von Abfallstoffen aus der Viehwirt-
schaft einen direkten Einfluss auf die Grundwasserqualität hat (K UNKEL et al.
2005 [106]) . Damit liegt der diffuse Austrag von Stickstoff aus Agrarlandschaften
in die Umwelt wesentlich h öher, als es das Prinzip der nachhaltigen Landnutzung
zulassen würde (F RANKO et al. 2002 [69]) . Zur Erhaltung und Verbesserung der
Bodenfruchtbarkeit und zur Steigerung des Ertrages werden Stickstoffd ünger auf
die landwirtschaftlichen Nutzfl ächen ausgebracht (Abbildung 1 .1). Damit steigt
die Gefahr der Auswaschung und dies wird aus Sicht des Grundwasserschutzes
als nachteilig bewertet (S CHEFFER 2003 [166]) . Da jede Ackerfrucht unterschied-