Es steht fest: 2018 war, was das Wetter angeht, ein Jahr der Rekorde. Nie seit Beginn der Aufzeichnungen hat die Sonne so viele Stunden geschienen, regnete es so wenig und war es an so vielen Tagen extrem heiß. Mit extremen Folgen: Landwirte verloren ihre Ernten, die Binnenschifffahrt kam teils zum Erliegen, Benzin, Obst und Gemüse wurden teurer – bis in den Winter waren die Dürreschäden in Wäldern, auf Wiesen und Äckern sichtbar. Meteorologen sagen: Wir werden uns im Zuge des Klimawandels darauf einstellen müssen. Der Deutsche Wetterdienst (DWD) hat deshalb ein neues Vorhersagemodell der Bodenfeuchte für Bauern entwickelt. Wie dieses funktioniert, erklärt Paul Becker. Der Meteorologe ist Vizepräsident beim DWD.

ZEIT ONLINE: Im vergangenen Jahr waren die Folgen der anhaltenden Trockenheit dramatisch
für die Landwirtschaft. Wurden die Bauern von der Dürre überrascht?

Paul Becker: Eine Dürreperiode baut sich zwar langsam auf, aber die Landwirte können
nicht von vornherein damit rechnen, dass ein Jahr extrem trocken oder nass
wird. Das liegt daran, dass das Wetter gerade mal für bis zu zwei Wochen
vorhergesagt werden kann.

ZEIT ONLINE: Sie haben nun ein Modell vorgestellt, dass die Bodenfeuchte für sechs
Wochen vorhersagen kann. Was genau ist die Bodenfeuchte?

Becker: Die Bodenfeuchte beschreibt, wie viel Wasser im Boden verfügbar ist. Dieser Anteil wird auch als Haftwasser bezeichnet, da er entgegen der
Schwerkraft in den oberen Bodenschichten verbleibt, statt in die tieferen
Schichten einzusickern. Für uns war es wichtig, den Bereich zu betrachten, aus
dem die Pflanzen ihr Wasser ziehen. Dieser liegt knapp unter der Erdoberfläche.
Um herauszufinden, wie feucht der Grund ist, betrachten wir den Boden und seine
Eigenschaften: zum Beispiel, ob er grob oder feinkörnig ist. Sobald wir das
wissen, können wir bestimmen, wie viel Wasser er aufnehmen kann. Anschließend
berechnen wir, wie viel Liter je Quadratmeter gefallen sind und wie viel davon
verdunstet.

ZEIT ONLINE: Nun gibt es ja aber auch Geräte, mit denen sich der Wassergehalt im Boden
messen lässt …

Becker: Stimmt, Lysimeter ermöglichen es, die Bodenfeuchte zu erfassen.
Allerdings ist die Messung häufig fehlerbehaftet und aufwendig. Entsprechend
ist es sinnvoller, die Bodenfeuchte zu berechnen. Für unsere Prognosen haben
wir uns regelmäßig die Witterungslage – also die Wetterverhältnisse in einem
bestimmten Zeitraum – angeschaut und diese mit unserem
Bodenwasserhaushaltsmodell gekoppelt.

ZEIT ONLINE: Das Rechenmodell gibt es schon länger. Warum haben Meteorologinnen und
Meteorologen es bisher nicht genutzt?

Becker: Eine Kopplung des Bodenfeuchtemodells mit einer klassischen Wettervorhersage von etwa zwei Wochen bringt nur einen sehr geringen Erkenntnisgewinn. Erst als eine Kopplung mit längerfristigen Witterungsbetrachtungen möglich wurde – vier bis sechs Wochen –, ließen sich relevante Bodenfeuchteschwankungen errechnen. Darüber hinaus waren umfangreiche Tests notwendig, um die Qualität der Vorhersage einschätzen zu können. Hierzu haben wir 20 Jahre nachgerechnet. 

ZEIT ONLINE: Wenn nun der DWD vorhersagt, dass die Bodenfeuchte in den kommenden Wochen
abnehmen wird, was können Landwirtinnen und Landwirte dann tun?

Becker: Die Landwirtschaft kann damit künftig Ernteschäden und Ertragsausfälle gezielt vermindern und ihren Ressourceneinsatz steuern. Zum Beispiel, indem sie Dünger dann ausbringt, wenn noch ausreichend Feuchtigkeit für seine Aufnahme im Boden vorhanden ist. Ein weiteres Beispiel ist der gezielte Einsatz von Pflanzenschutzmaßnahmen, welche an die bevorstehende Witterungssituation angepasst werden können.