Ringvorlesung: Der Wasserhaushalt der Lausitz im Wandel: Chancen und Perspektiven durch isotopenhydrologische Untersuchungen

Der Wasserhaushalt der Lausitz ist seit Jahrzehnten geprägt durch anthropogene Eingriffe, die sich sowohl mengenmäßig als auch hinsichtlich der Beschaffenheit auf die Gewässer auswirken. Die Wiedernutzbarmachung ehemalige Tagebaue und die absehbare Schließung noch aktiver Tagebaue werden auch künftig den Wasserhaushalt prägen. Die damit verbundene Veränderung der Gewässerdynamik hin zu einem naturnahen Wasserhaushalt ist komplex und beeinflusst die Stoffströme, die sich wiederum auf die Gewässergüte auswirken werden.

Stabile Isotope des Wassers werden seit Jahrzehnten in der Hydrologie und Hydrogeologie erfolgreich eingesetzt, um beispielsweise Verweilzeiten von Wasser im Untergrund oder Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Grundwässern oder zwischen Oberflächen- und Grundwasser zu verstehen und zu quantifizieren. In diesem Sinne ist eines unserer Forschungsziele zu untersuchen, inwieweit die Analyse stabiler Isotope einen Beitrag zu einem verbesserten Verständnis der Wechselwirkungen zwischen Oberflächen- und Grundwasser – insbesondere zwischen Bergbaufolgeseen und dem Grundwasser – leisten kann.

Um eine fundierte Grundlage für die Zielerreichung zu schaffen, wurden im Jahr 2024 mehr als 1400 Wasserproben aus 92 Bergbaufolgeseen, 63 Fließen, und an 381 Grundwasser­messstellen im Rahmen des Montanhydrologischen Monitorings der LMBV in der Lausitz entnommen. Im Isotopenlabor der BGR erfolgte die Analyse auf stabile Isotope des Wassers (δ²H, δ¹⁸O) und zusätzlich wurde eine Auswahl der Grundwasserproben auf Schwefelisotope in Zusammenarbeit mit dem Helmholtz Zentrum für Umweltforschung Leipzig untersucht.

Die ersten Ergebnisse zeigen deutliche Unterschiede in den Isotopenwerten (δ²H, δ¹⁸O) des Grundwassers, der Fliesse und der Bergbaufolgeseen. Weiterhin lassen sich verschieden Regionen des Lausitzer Reviers anhand ihrer Isotopensignaturen unterscheiden, beispielsweise Bereiche, in denen effluente Bedingungen vorherrschen oder Bereiche, in denen influente Bedingungen dominieren. Die Analysen belegen ausgeprägte innerjährliche Durchmischungsprozesse sowie den Einfluss der Verdunstung auf oberflächennahes Wasser in den Bergbaufolgeseen. Im Vortrag werden anhand erster Ergebnisse für ausgewählte Seen die unterschiedlichen Wechselwirkungen exemplarisch dargestellt und daraus Chancen und Perspektiven für das Verständnis von Gewässerwechselwirkungen mittels isotopen­hydrologischer Untersuchungen diskutiert.