Die Infrastruktur, die Trinkwasser in die Haushalte bringt, ist eine Investition. Für Millionen von Menschen sind Wälder Teil des Systems hinter ihren Wasserhähnen. Laut einer neuen Studie, die in der Zeitschrift veröffentlicht wurde, könnten in den kommenden Jahrzehnten viele bewaldete Wassereinzugsgebiete durch die Entwicklung verloren gehen, was die Wasserqualität senkt und die Kosten für die Wasseraufbereitung erhöht Wissenschaft der gesamten Umwelt.
Das Forschungsteam konzentrierte sich auf die Wald-Wasser-Verbindung im Süden der USA, einer komplexen, heterogenen Region und leider ein idealer Ort, um den Waldverlust und die Verschlechterung der Wasserqualität zu untersuchen. Mehr als 80 % der südlichen Wälder befinden sich in Privatbesitz, und die menschliche Bevölkerung wächst. Mehr südliche Wälder sind durch die Bebauung verloren gegangen als irgendwo sonst in den USA. Wenn Wälder durch Parkplätze, Nachbarschaften und andere Bebauung ersetzt werden, ist der Verlust im Wesentlichen irreversibel.
„Unseres Wissens nach ist dies die erste Studie, die Wasserqualitätsdaten, Landbedeckungsprognosen und Informationen über öffentliche Wassersysteme in großem Maßstab kombiniert“, sagt Peter Caldwell, Forstdienstforscher und Hauptautor der neuen Studie.
„Unser Forschungsteam umfasst Ökonomen, die die Wasserqualität und die Kosten der Wasseraufbereitung verknüpfen werden“, sagt Caldwell. „Diese Forschungsrichtung könnte eines Tages in Programme einfließen, die private Waldgrundbesitzer für die Ökosystemleistungen entschädigen, die ihre bewaldeten Wassereinzugsgebiete erbringen.“
„Wir haben kleine Wassereinzugsgebiete in einer großen Region untersucht“, sagt Katherine Martin, Forscherin an der North Carolina State University und Mitautorin der Studie. „Von Virginia bis Texas und über verschiedene Waldtypen, Böden, Topografien und Hydroklimata hinweg bestätigen unsere Ergebnisse, dass Wälder wichtig für die Wasserqualität sind.“
Wie die Studie zeigt, weist Wasser, das von bewaldeten Flächen abfließt, im Allgemeinen geringere Konzentrationen an Stickstoff, Phosphor und Schwebstoffen auf als Wasser, das jede andere Art von Land verlässt.
Aber es gibt Nuancen in der Verbindung zwischen sauberem Wasser und Wäldern. Einige einzelne bewaldete Wassereinzugsgebiete können eine geringere Wasserqualität aufweisen, möglicherweise aufgrund der Art des Bodens und Gesteins in der Wasserscheide oder der Sedimenterosion im Flusskanal. „Diese Faktoren und andere können die Quantifizierung des Waldnutzens schwierig machen“, sagt Caldwell.
Dennoch würde der Verlust von Wäldern an eine andere Landnutzung wahrscheinlich zu einer geringeren Wasserqualität führen, so die Studie. Beispielsweise könnte die Entwicklung von nur 1 % der Wälder stromaufwärts eines Einzugsgebiets zu einer durchschnittlichen Erhöhung der Konzentration von Schwebstoffen im Wasser um 0,4 % führen.
Kommunen, die Wasser direkt aus Flüssen beziehen, sind jetzt und in Zukunft einem höheren Risiko einer geringeren Wasserqualität ausgesetzt. Wasser, das aus einem Fluss statt aus einem Stausee entnommen wird, benötigt bereits tendenziell mehr Behandlung, bevor das Wasser trinkbar ist. Kommunen, die Wasser aus kleineren Wassereinzugsgebieten beziehen, sind ebenfalls höheren Risiken ausgesetzt, da jeder Wald, der in einem kleinen Einzugsgebiet verloren geht, einen größeren Teil seiner Fläche ausmachen kann.
Der Schutz bewaldeter Wassereinzugsgebiete kann dazu beitragen, die zukünftige Trinkwasserversorgung zu sichern. Generell gilt: Je mehr bewaldete Flächen stromaufwärts der Entnahmeanlage liegen, desto besser ist die Wasserqualität.
Die neue Studie bezieht sich auf a große Sammlung von Forschungsergebnissen darüber, wie Menschen auf bewaldete Wassereinzugsgebiete für ihr Trinkwasser angewiesen sind.
Das Forschungsteam arbeitet auch mit Koalitionen wie Keeping Forests zusammen. „Wir bringen Wissenschaftler, Wirtschaftsführer und Naturschutzexperten zusammen, um marktbasierte Ansätze zur Unterstützung privater Landbesitzer zu entwickeln“, sagt Laura Calandrella, Geschäftsführerin von Keeping Forests. „Indem wir die wirtschaftlichen und ökologischen Vorteile der südlichen Wälder beleuchten, befähigen wir die Menschen, Wälder als Wälder zu erhalten.“
Mehr Informationen:
Peter V. Caldwell et al., Bewaldete Wassereinzugsgebiete bieten die höchste Wasserqualität unter allen Landbedeckungstypen, aber der Nutzen dieser Ökosystemleistung hängt vom Landschaftskontext ab, Wissenschaft der gesamten Umwelt (2023). DOI: 10.1016/j.scitotenv.2023.163550