Definition: Was bedeutet Oberflächenwasser?
Oberflächenwasser ist Wasser, das sich auf der Erdoberfläche befindet. Dazu zählen insbesondere Flüsse, Bäche, Seen, Teiche, Talsperren und andere oberirdische Gewässer. Auch zeitweise wasserführende Gräben oder natürliche Senken können zum Oberflächenwasser gehören. Im Gegensatz zum Grundwasser ist Oberflächenwasser direkt an der Erdoberfläche sichtbar und steht in unmittelbarem Austausch mit Atmosphäre, Böden und Landschaft.
Oberflächengewässer sind ein wesentlicher Bestandteil des natürlichen Wasserkreislaufs. Sie sammeln Niederschläge, nehmen Wasser aus Zuflüssen und Grundwasser auf und transportieren es weiter. Gleichzeitig verdunstet Wasser von ihren Oberflächen oder versickert in angrenzende Böden und Gesteinsschichten. Dadurch besteht eine enge Verbindung zwischen Oberflächenwasser, Grundwasser und Niederschlag.
Entstehung von Oberflächenwasser
Oberflächenwasser entsteht vor allem durch Niederschläge, Schmelzwasser und den Austritt von Grundwasser. Regen, der nicht vollständig im Boden versickert oder verdunstet, fließt der Geländeform folgend in tiefer liegende Bereiche. Kleine Rinnsale können sich zu Bächen vereinigen, Bäche zu Flüssen und Flüsse schließlich in größere Gewässer oder Meere münden.
Seen können auf unterschiedliche Weise entstehen. Manche füllen natürliche Senken, die durch Gletscher, tektonische Prozesse oder andere geologische Vorgänge entstanden sind. Andere werden künstlich durch den Bau von Dämmen geschaffen. Auch Tagebaurestlöcher, Kiesgruben und andere vom Menschen geschaffene Vertiefungen können sich mit Oberflächenwasser füllen.
Oberflächenabfluss
Der Teil des Niederschlags, der nicht versickert, sondern über die Bodenoberfläche abfließt, wird als Oberflächenabfluss bezeichnet. Seine Menge hängt stark von der Beschaffenheit des Bodens, der Vegetation, der Geländeneigung und der Niederschlagsintensität ab.
Auf bewachsenen und durchlässigen Böden kann ein großer Teil des Wassers zunächst versickern. Auf versiegelten Flächen wie Straßen, Parkplätzen und Dächern ist dies kaum möglich. Dort fließt Niederschlagswasser häufig schnell in Kanalisationen, Bäche oder Flüsse. Dadurch können Abflussspitzen verstärkt und bei Starkregen Überschwemmungen begünstigt werden.
Flüsse, Seen und kleinere Gewässer
Oberflächengewässer unterscheiden sich deutlich in Größe, Tiefe, Fließgeschwindigkeit und ökologischen Bedingungen. Fließgewässer wie Bäche und Flüsse transportieren Wasser kontinuierlich durch die Landschaft. Ihre Eigenschaften verändern sich vom Quellbereich bis zur Mündung. Oberläufe sind häufig kühl, sauerstoffreich und schnell fließend, während größere Unterläufe meist langsamer und breiter sind.
Stehende Gewässer wie Seen und Teiche besitzen andere ökologische Bedingungen. In tiefen Seen können sich während bestimmter Jahreszeiten unterschiedliche Temperaturschichten bilden. Dadurch kann der Austausch zwischen oberflächennahem und tiefem Wasser zeitweise eingeschränkt sein.
Kleine Gewässer als Lebensräume
Auch kleine Teiche, Tümpel, Gräben und Bäche besitzen eine große ökologische Bedeutung. Sie bieten Lebensraum für Amphibien, Insekten, Wasserpflanzen, Mikroorganismen und zahlreiche weitere Arten. Insbesondere temporäre Gewässer können spezialisierte Lebensgemeinschaften beherbergen.
Die ökologische Bedeutung eines Gewässers hängt deshalb nicht ausschließlich von seiner Größe ab. Ein dichtes Netz kleiner, naturnaher Gewässer kann wesentlich zur biologischen Vielfalt einer Landschaft beitragen und gleichzeitig als Verbindung zwischen unterschiedlichen Lebensräumen dienen.
Oberflächenwasser im Wasserkreislauf
Oberflächenwasser steht in ständigem Austausch mit anderen Bestandteilen des Wasserkreislaufs. Niederschläge füllen Seen und Flüsse, während Verdunstung Wasser wieder in die Atmosphäre transportiert. Ein Teil des Oberflächenwassers kann in den Boden eindringen und zur Grundwasserneubildung beitragen.
Umgekehrt kann Grundwasser Flüsse und Seen speisen. Besonders während längerer Trockenperioden stammt ein Teil der Wasserführung vieler Flüsse aus dem Grundwasser. Sinkt der Grundwasserspiegel, kann deshalb auch die Wasserführung von Oberflächengewässern zurückgehen.
Bedeutung für Ökosysteme
Oberflächengewässer gehören zu den artenreichen und dynamischen Lebensräumen einer Landschaft. Flüsse, Seen, Auen und Feuchtgebiete bieten Lebensraum für Fische, Amphibien, Vögel, Insekten, Muscheln, Krebse, Wasserpflanzen und Mikroorganismen.
Naturnahe Fließgewässer besitzen häufig unterschiedliche Strömungsbereiche, Wassertiefen und Uferstrukturen. Diese Vielfalt schafft zahlreiche ökologische Nischen. Überschwemmungsflächen und Auen werden regelmäßig vom Wasser beeinflusst und gehören zu besonders produktiven Ökosystemen.
Verbindung von Wasser und Landschaft
Flüsse und Bäche transportieren nicht nur Wasser, sondern auch Sedimente, Nährstoffe und organisches Material. Dadurch verbinden sie unterschiedliche Teile einer Landschaft miteinander. Veränderungen in einem Einzugsgebiet können sich deshalb weit flussabwärts bemerkbar machen.
Wird beispielsweise Boden auf landwirtschaftlichen Flächen erodiert, können Sedimente und darin gebundene Nährstoffe in Gewässer gelangen. Schadstoffe aus Siedlungen oder Industrie können ebenfalls über Zuflüsse weitertransportiert werden. Der Zustand eines Gewässers hängt daher eng mit der Nutzung seines gesamten Einzugsgebiets zusammen.
Belastung von Oberflächenwasser
Oberflächengewässer können durch zahlreiche menschliche Aktivitäten belastet werden. Zu den möglichen Einträgen gehören Nährstoffe, Pflanzenschutzmittel, Schwermetalle, Mikroplastik, Industriechemikalien und organische Schadstoffe. Einträge können direkt über Abwassereinleitungen oder indirekt über Niederschlagswasser, Bodenerosion und Grundwasser erfolgen.
Eine besondere Rolle spielen Stickstoff- und Phosphorverbindungen. Gelangen zu viele Nährstoffe in Seen und langsam fließende Gewässer, kann sich das Wachstum von Algen stark erhöhen. Dieser als Eutrophierung bezeichnete Prozess kann die ökologischen Bedingungen eines Gewässers grundlegend verändern.
Sauerstoffmangel und Algenwachstum
Sterben große Mengen von Algen und Wasserpflanzen ab, wird die organische Substanz von Mikroorganismen zersetzt. Dabei wird Sauerstoff verbraucht. In schlecht durchmischten oder stark nährstoffbelasteten Gewässern können dadurch sauerstoffarme Bereiche entstehen.
Ein starker Sauerstoffmangel kann Fische und andere Wasserorganismen gefährden. Gleichzeitig können sich Artenzusammensetzung und Nahrungsketten verändern. Die Verringerung von Nährstoffeinträgen gehört deshalb zu den wichtigsten Maßnahmen des Gewässerschutzes.
Oberflächenwasser und Trinkwasserversorgung
In vielen Regionen wird Oberflächenwasser für die Trinkwasserversorgung genutzt. Wasser aus Seen, Talsperren oder Flüssen kann nach entsprechender Aufbereitung in das Trinkwassernetz eingespeist werden. Die erforderliche Aufbereitung hängt stark von der jeweiligen Wasserqualität ab.
Da Oberflächengewässer unmittelbar mit ihrer Umgebung in Kontakt stehen, können Verunreinigungen vergleichsweise schnell in sie gelangen. Ein vorsorgender Schutz der Einzugsgebiete ist daher von großer Bedeutung. Maßnahmen zur Abwasserreinigung, zur Reduzierung landwirtschaftlicher Stoffeinträge und zum Schutz von Uferbereichen können die Wasserqualität verbessern.
Oberflächenwasser und Hochwasser
Die Menge an Oberflächenwasser kann sich innerhalb kurzer Zeit stark verändern. Intensive Niederschläge oder Schneeschmelze können Flüsse und Bäche anschwellen lassen. Überschreitet die Wassermenge die Aufnahmekapazität eines Gewässerbetts, tritt das Wasser über die Ufer und überschwemmt angrenzende Flächen.
Natürliche Auen und Überschwemmungsgebiete können Wasser vorübergehend aufnehmen und dadurch Hochwasserspitzen abschwächen. Werden solche Flächen bebaut, eingedeicht oder vom Fluss getrennt, gehen natürliche Rückhalteräume verloren. Auch die zunehmende Versiegelung von Siedlungsflächen kann dazu beitragen, dass Niederschlagswasser schneller in Gewässer gelangt.
Oberflächenwasser und Klimawandel
Der Klimawandel kann Menge, Temperatur und Qualität von Oberflächenwasser beeinflussen. Längere Trockenperioden können dazu führen, dass Bäche und Flüsse weniger Wasser führen und kleine Gewässer zeitweise austrocknen. Gleichzeitig können häufigere oder intensivere Starkregenereignisse kurzfristig sehr große Wassermengen erzeugen.
Steigende Wassertemperaturen verändern außerdem die Lebensbedingungen vieler Wasserorganismen. Warmes Wasser kann weniger Sauerstoff aufnehmen als kaltes Wasser. Besonders während längerer Hitzeperioden kann dies die Belastung von Gewässerökosystemen verstärken.
Auswirkungen niedriger Wasserstände
Niedrige Wasserstände können die Konzentration von Nährstoffen und Schadstoffen erhöhen, weil weniger Wasser zur Verdünnung vorhanden ist. Gleichzeitig können sich Fließgeschwindigkeit und Lebensraumstruktur verändern. Für Fische und andere Wasserorganismen können wichtige Rückzugsräume verloren gehen.
Auch wirtschaftliche Nutzungen können betroffen sein. Niedrige Flusspegel können beispielsweise die Schifffahrt, Wasserentnahmen und bestimmte industrielle Prozesse einschränken. Der Wasserhaushalt von Flüssen und Seen besitzt deshalb sowohl ökologische als auch gesellschaftliche Bedeutung.
Schutz von Oberflächengewässern
Der Schutz von Oberflächenwasser umfasst Maßnahmen zur Verbesserung der Wasserqualität und zur Erhaltung naturnaher Gewässerstrukturen. Dazu gehören leistungsfähige Kläranlagen, geringere Nährstoff- und Schadstoffeinträge sowie ein vorsorgender Umgang mit Chemikalien.
Ebenso wichtig ist die ökologische Gestaltung von Flüssen und Ufern. Naturnahe Ufervegetation kann Sedimente und Nährstoffe zurückhalten, Lebensräume schaffen und Gewässer beschatten. Renaturierungsmaßnahmen können begradigten Flüssen wieder mehr Raum geben und natürliche Strömungs- und Überschwemmungsbereiche herstellen.
Zusammenfassung
Oberflächenwasser umfasst alle oberirdischen Gewässer wie Flüsse, Bäche, Seen, Teiche und Talsperren. Es ist ein wichtiger Bestandteil des Wasserkreislaufs und steht in engem Austausch mit Niederschlag, Böden, Grundwasser und Atmosphäre. Oberflächengewässer versorgen Ökosysteme mit Wasser, bieten Lebensraum für zahlreiche Arten und werden für Trinkwasser, Landwirtschaft, Industrie und andere Zwecke genutzt.
Gleichzeitig reagieren sie empfindlich auf Schadstoff- und Nährstoffeinträge, Flächenversiegelung, Gewässerausbau, Trockenheit und steigende Temperaturen. Der Schutz von Einzugsgebieten, die Verringerung von Belastungen und die Wiederherstellung naturnaher Gewässerstrukturen sind deshalb zentrale Voraussetzungen für langfristig funktionsfähige und widerstandsfähige Oberflächengewässer.
