Stehende Kleingewässer sind oft enger mit ihrer Umgebung verbunden, als es auf den ersten Blick erscheint. Ob Pflanzenschutzmittel aus angrenzenden Flächen in ein Gewässer gelangen, hängt nicht nur davon ab, welche Wirkstoffe eingesetzt werden. Ebenso wichtig sind die Wasserwege, über die das Gewässer mit seinem Umfeld verbunden ist, etwa Bodenwasser, Drainagen oder das oberflächennahe Grundwasser. Über diese Verbindungen können Pflanzenschutzmittel und ihre Transformationsprodukte, also Abbau- und Umwandlungsprodukte, in Kleingewässer eingetragen, dort zeitweise gespeichert und unter bestimmten Bedingungen wieder weitergegeben werden. Untersuchungen an zwei stehenden Kleingewässern im norddeutschen Tiefland zeigen, wie stark solche hydrologischen Verbindungen die Befunde im Wasser prägen können.
Für Landwirtschaft, Beratung und Gewässerschutz sind die genannten Zusammenhänge relevant, weil Rückstände häufig nicht auf eine einzelne Anwendung oder einen einzelnen Eintragspfad zurückgeführt werden können. Vielmehr wirken Bewirtschaftung, Niederschläge, Bodenfeuchte, Stoffeigenschaften und die Wasserwege am Standort zusammen.
Kleine Gewässer mit großer Bedeutung
Stehende Kleingewässer wie Weiher, Teiche oder kleine Seen gehören in vielen deutschen Agrarlandschaften zum Landschaftsbild. Für Deutschland wird ihre Zahl auf mehr als 300.000 geschätzt. Im norddeutschen Tiefland prägen sogenannte Sölle, eiszeitlich entstandene Senken mit offener Wasserfläche, vielerorts die Landschaft. Viele dieser Gewässer sind flach, verändern sich im Jahresverlauf stark und fallen vorübergehend teilweise oder vollständig trocken. Gerade ihre Vielzahl und diese Dynamik machen sie ökologisch wertvoll. Sie bieten Lebensraum für zahlreiche Tier- und Pflanzenarten, dienen als Trittsteine zwischen Habitaten und tragen zur Strukturvielfalt der Agrarlandschaft bei. Gleichzeitig sind sie Teil des Wasser- und Stoffhaushalts: Sie halten Wasser zurück, speichern Stoffe zeitweise und stehen mit Boden, Grundwasser und angrenzenden Ackerflächen in Verbindung. In der Gewässerüberwachung werden solche Systeme jedoch weniger systematisch betrachtet als größere Seen und Fließgewässer. Besonders Einträge von Pflanzenschutzmitteln und ihren Transformationsprodukten aus dem Umfeld können sich in kleinen Gewässern schnell bemerkbar machen.
Zwei Fallbeispiele aus Schleswig-Holstein
Wie diese Zusammenhänge konkret aussehen können, zeigen zwei intensiv untersuchte Kleingewässer in Schleswig-Holstein. Beide liegen in einer konventionell bewirtschafteten Ackerlandschaft in einer jungmoränengeprägten Region mit flachem Relief, unterschiedlichen Böden und oberflächennahem Grundwasser.
Über zwei Jahre hinweg wurden Pflanzenschutzmittel und Transformationsprodukte in den Gewässern, im oberflächennahen Grundwasser, in angrenzenden Böden und an einem Standort auch in einer zufließenden Drainage untersucht. Ergänzt wurden die Messungen durch hydrologische Untersuchungen und Informationen zu den auf den benachbarten Flächen eingesetzten Wirkstoffen. Diese Kombination ist wichtig, da eine einzelne Wasserprobe zwar zeigt, ob ein Stoff im Gewässer vorhanden ist, aber nur begrenzt erklärt, auf welchem Weg er dorthin gelangt ist.
Auf den ersten Blick wirkten die beiden Gewässer ähnlich: klein, von einem schmalen Grünstreifen eingefasst und in Ackerflächen eingebettet. Im Wasserhaushalt zeigten sich jedoch deutliche Unterschiede. Ein Gewässer war über ein Drainagenetz stärker an schnelle Zu- und Abflüsse gekoppelt und verhielt sich zeitweise wie ein Durchflusssystem. Das andere war stärker vom Austausch mit dem oberflächennahen Grundwasser geprägt, mit längeren Verweilzeiten und ausgeprägteren saisonalen Schwankungen des Wasserstands.
Wasserwege entscheiden über Einträge
Ob Pflanzenschutzmittel ein Kleingewässer erreichen, hängt nicht allein von der Entfernung zur behandelten Fläche ab. Direkte Einträge über Abdrift oder Oberflächenabfluss sind grundsätzlich möglich. In den beiden untersuchten Gewässern spielten jedoch vor allem Drainagen und oberflächennahes Grundwasser eine wichtige Rolle.
Am drainagebeeinflussten Standort waren Feld und Gewässer vergleichsweise schnell miteinander verbunden. Nach Niederschlägen konnte Wasser aus dem Schlag rasch in Richtung Gewässer transportiert werden. Am anderen Standort verlief der Austausch über das oberflächennahe Grundwasser langsamer, konnte dafür aber länger anhalten und Einträge zeitlich verzögern. Zusätzlich veränderten schwankende Wasserstände, Zu- und Abflüsse sowie sinkende Grundwasserstände im Jahresverlauf die Verbindung der Gewässer mit ihrem Umfeld. Für die Bewertung eines Kleingewässers reicht deshalb der Blick auf den unmittelbaren Gewässerrand nicht aus. Je nach Standort können Drainagen, oberflächennahes Grundwasser und Bodenspeicher wesentlich mitbestimmen, wann und in welchen Konzentrationen Stoffe auftreten.
Stoffeigenschaften prägen die Befunde
Die unterschiedlichen hydrologischen Bedingungen spiegelten sich auch in den gemessenen Konzentrationen wider. Hohe Konzentrationen im Oberflächenwasser traten vor allem dann auf, wenn nach einer Anwendung Niederschläge fielen, die Böden zunehmend feucht waren und Stoffe in Richtung Gewässer transportiert wurden. Am drainagebeeinflussten Standort zeigten sich unter solchen Bedingungen kurze, teilweise ausgeprägte Belastungsspitzen. Im stärker grundwassergeprägten Gewässer hielten Konzentrationen dagegen länger an.
Welche Stoffe auf welchem Weg transportiert werden, hängt auch von ihren Eigenschaften ab. Weniger mobile Wirkstoffe, die stärker an Bodenpartikel gebunden werden, wurden am drainagebeeinflussten Standort vor allem im Zusammenhang mit schnellen Drainageabflüssen sichtbar. Die Drainage kann dabei wie eine Abkürzung wirken und Stoffe rasch in Richtung Gewässer transportieren. Dazu gehörten beispielsweise Diflufenican, Tebuconazol und Prothioconazol. Letzteres zeigt diesen Zusammenhang besonders deutlich, da es vergleichsweise kurzlebig ist. Wird der Wirkstoff im Gewässer nachgewiesen, spricht dies für einen schnellen Eintrag nach der Anwendung. Mobilere Herbizide wie Flufenacet oder Metazachlor können dagegen leichter in tiefere Bodenschichten verlagert werden und von dort auch über das Grundwasser in Gewässer gelangen.
Besonders auffällig waren Transformationsprodukte wie Metazachlor-ESA, Metazachlor-OA und Flufenacet-ESA. Sie fanden sich nicht nur im Gewässer selbst, sondern auch in seinem Umfeld, und das über weite Teile des Untersuchungszeitraums. Teilweise wurden sie auch nachgewiesen, ohne dass für den Untersuchungszeitraum eine Anwendung der zugehörigen Wirkstoffe auf den angrenzenden Flächen dokumentiert war. Pflanzenschutzmittel müssen daher nicht zwingend von der direkt umgebenden Fläche stammen. Sie können auch aus weiter entfernten Bereichen des Zustromgebiets eingetragen oder aus Bodenschichten später wieder mobilisiert werden. Für die Einordnung von Befunden reicht der Blick auf die letzte Anwendung deshalb nicht aus. Ebenso wichtig ist, wie Stoffe im Boden und im Wasser transportiert werden.
Auch die angrenzenden Böden wirken mit
Die angrenzenden Ackerböden sind nicht nur Transportweg, sondern auch Speicher- und Umwandlungsraum für Pflanzenschutzmittel und ihre Transformationsprodukte. In den untersuchten Bodenprofilen fanden sich sowohl aktuell eingesetzte Wirkstoffe als auch ältere Rückstände. Mobile Stoffe und insbesondere mobile Transformationsprodukte wurden eher in tiefere Bodenschichten verlagert. Weniger mobile, stärker an Bodenpartikel gebundene Wirkstoffe blieben häufiger in den oberen Bodenzonen zurück. Das trägt dazu bei, dass Befunde im Gewässer zeitlich sehr unterschiedlich auftreten können. Kurzfristige Konzentrationsspitzen nach Niederschlägen können auf frische Einträge oder schnelle Transportprozesse hinweisen. Länger anhaltende oder zeitversetzte Befunde können dagegen darauf hindeuten, dass Stoffe zuvor im Boden gespeichert, umgewandelt oder in tiefere Schichten verlagert wurden. Bei späteren Niederschlägen oder veränderten Wasserständen können sie erneut mit Bodenwasser, Drainageabfluss oder oberflächennahem Grundwasser in das Gewässer gelangen.
Kleingewässer: Zugleich Senke und Quelle
Zusammengenommen zeigen diese Prozesse, dass Kleingewässer Pflanzenschutzmittel nicht nur aufnehmen, sondern unter bestimmten Bedingungen auch wieder abgeben können. Zunächst können sie als Senken wirken, wenn Wirkstoffe im Wasserkörper verbleiben, im Sediment gebunden oder durch Abbau- und Umwandlungsprozesse verändert werden. Dadurch können Konzentrationsspitzen abgeschwächt und Stoffe vorübergehend im System gehalten werden. Ein Kleingewässer kann jedoch auch zur Zwischenstation werden. Strömt Wasser aus dem Gewässer in Richtung des oberflächennahen Grundwassers ab, wird über Drainagen weitergeleitet oder werden gespeicherte Rückstände erneut mobilisiert, können Stoffe das Gewässer zeitversetzt wieder verlassen. So können sie auch in nachgelagerte Wassersysteme gelangen.
Ob ein Gewässer Stoffe eher zurückhält, durchleitet oder später wieder abgibt, hängt somit vom jeweiligen Standort ab. Entscheidend sind Wasserwege, Verweilzeiten, Stoffeigenschaften und Bewirtschaftung. Je nach Ausprägung dieser Faktoren kann ein Kleingewässer Rückstände eher zurückhalten, weitertransportieren oder zeitverzögert wieder abgeben.
Was das für Schutz und Praxis bedeutet
Aus dieser Doppelrolle ergeben sich mehrere Konsequenzen:
• Einzelne Wasserproben reichen für die Bewertung kleiner stehender Gewässer häufig nicht aus.
• Kurzzeitige Belastungsspitzen nach Niederschlägen oder schnellen Drainageabflüssen können leicht verfehlt werden.
• Zeitverzögerte Einträge lassen sich nur erkennen, wenn das Gewässer gemeinsam mit seinem Standort betrachtet wird.
Für den Schutz der Gewässer kommt es deshalb darauf an, Kleingewässer nicht isoliert, sondern im Zusammenhang mit ihrem Standort zu betrachten. Entscheidend ist nicht nur, dass ein Kleingewässer innerhalb oder an Rand einer landwirtschaftlichen Fläche liegt. Wichtig ist auch, wie eng es über Drainagen, Bodenwasser oder oberflächennahes Grundwasser mit den umliegenden Flächen verbunden ist. Diese Verbindungen beeinflussen maßgeblich, wann und auf welchem Weg Pflanzenschutzmittel im Gewässer auftreten.
Praktische Ansatzpunkte gibt es vor allem dort, wo Eintragspfade beeinflusst werden können. Pufferstreifen, dauerhafte Vegetation am Gewässerrand und eine angepasste Bodenbearbeitung können Abdrift, Oberflächenabfluss und Sedimenteinträge verringern. Bei Einträgen über Drainagen oder oberflächennahes Grundwasser stoßen solche Maßnahmen dagegen an Grenzen. Dann werden Standortkenntnis, Beratung sowie die Wahl von Wirkstoff und Anwendungstermin besonders wichtig, etwa vor angekündigten Starkniederschlägen oder bei bereits wassergesättigten Böden.
Wie weit reichen die Erkenntnisse?
Die Ergebnisse beruhen auf zwei intensiv untersuchten Kleingewässern im norddeutschen Tiefland. Übertragbar sind daher vor allem die beschriebenen Prozesse, nicht jedoch die einzelnen Messwerte. Entscheidend ist die gemeinsame Betrachtung von Gewässer, angrenzenden Böden, oberflächennahem Grundwasser, Drainage und Bewirtschaftung.
Unter vergleichbaren Rahmenbedingungen, etwa bei oberflächennahem Grundwasser, Drainagen oder starken saisonalen Wasserstandsschwankungen, können ähnliche Eintrags- und Transportprozesse auftreten. Das gilt auch für Nährstoffe oder andere potenzielle Schadstoffe, die über ähnliche Wasserwege transportiert werden.
Fazit
Kleingewässer sind aktive Schnittstellen im Stoffhaushalt der Agrarlandschaft. Sie können Pflanzenschutzmittel und ihre Transformationsprodukte aufnehmen, zeitweise zurückhalten und unter bestimmten Bedingungen wieder weitergeben. Welche Rolle ein Gewässer übernimmt, hängt vom konkreten Standort ab. Wasserwege, Verweilzeit, Stoffeigenschaften und Bewirtschaftung bestimmen gemeinsam, ob Rückstände eher gespeichert, weitergeleitet oder zeitversetzt wieder mobilisiert werden. Kleingewässer können damit je nach Standort und Situation Senken, Zwischenspeicher und sekundäre Quellen sein. Befunde im Wasser sollten deshalb standortbezogen eingeordnet werden, da der Blick auf die letzte Anwendung allein nicht immer ausreicht. Gerade weil die vielen Kleingewässer ökologisch wertvolle und naturschutzfachlich relevante Landschaftselemente sind, sollten sie stärker in Beratung, Monitoring und Flächenmanagement berücksichtigt werden. So lassen sich Risiken besser bewerten und der Gewässerschutz gezielter mit der landwirtschaftlichen Praxis verbinden.
