Bosco Limite - Eine partizipative Strategie zur Wassereinsparung und künstlichen Aufladung von Grundwasserleitern in Norditalien

Die Grundwasserleiter der Oberebenen Venetiens und Friauls versorgen die meisten beiden Regionen mit Trinkwasser. Eine Reihe von Industriezweigen entnimmt Grundwasser, ebenso wie der Agrarsektor, der Grundwasser zusätzlich zu der Menge für die Bewässerung aus Oberflächengewässern entzieht. Gleichzeitig ist die obere Ebene der Hauptladebereich für die unteren Grundwasserleitersysteme. Daher ist der Schutz und die Erhaltung des unbeschränkten Grundwasserleiters unerlässlich, um die zukünftige Wasserverfügbarkeit zu gewährleisten. Die Nachfrage nach Süßwasser steigt jedoch mit Bevölkerungswachstum, Landnutzungsänderungen und prognostizierter Zunahme der Klimavariabilität, was die Wasserverfügbarkeit und -qualität unter Druck setzt. Insbesondere die Variationen des regionalen Wasserkreislaufs im Zusammenhang mit dem Klimawandel (insbesondere die Intensität, Lage und saisonale Variabilität der Niederschläge) stellen Herausforderungen für die nachhaltige Bewirtschaftung der Grundwasserressourcen und der damit verbundenen Ökosysteme dar.

In den letzten 30-40 Jahren sind die Risiken für Ökosysteme in Abhängigkeit von den Grundwasserleitern in den oberen Ebenen Venetiens und Friauls deutlich geworden. Der Rückgang des Grundwasserspiegels infolge der Übernutzung hat zum Verschwinden von Feuchtgebieten und Quellen geführt, während die Auswirkungen landwirtschaftlicher Tätigkeiten (z. B. durch Düngung) zur Qualitätsverschlechterung des Grundwassers beigetragen haben. Diese negativen Auswirkungen dürften sich in den nächsten Jahrzehnten verschlechtern, da sich die Häufigkeit und Intensität von Dürren und Wasserknappheit voraussichtlich verstärken wird (Baruffiet al., 2012).

Im Rahmen des Projekts Life+ TRUST wurde eine umfassende Bewertung der Auswirkungen des Klimawandels auf die Grundwasserressourcen durchgeführt, um die potenziellen Auswirkungen und Risiken des Klimawandels auf das Grundwasser in der Hochebene Venetiens und Friauls (Norditalien) zu analysieren und Anpassungsstrategien wie Managed Artificial Recharge (MAR)-Techniken anzugehen. Die Projektionen zum Klimawandel (2071–2100, Klimaszenario A1B) zeigen, dass die Grundwasserneubildung sowohl in Venetien als auch in den Friaul-Studiengebieten am Ende des Bewässerungszeitraums gegenüber dem Bezugszeitraum (1971–2000) um mehr als 70 % zurückgehen wird. Im Winter scheint der zukünftige mittlere Niederschlag über der TRUST-Region etwa 20% höher zu sein als in der Kontrollperiode. Im Gegensatz dazu nehmen die Niederschläge in den anderen Jahreszeiten tendenziell ab, insbesondere im Sommer, wenn die Niederschläge um 15 % schwächer zu sein scheinen. Die Wiederauffüllung des Grundwasserleiters ist aufgrund unterschiedlicher Unsicherheitsquellen im Zusammenhang mit der räumlichen und zeitlichen Verteilung des Wassers, der Bodenversiegelung und dem Grundwasserleiterverhalten zu den Entnahmen für Trink- und Bewässerungszwecke ein komplexes Problem.

 Umwelt- und Sozialziele des Waldinfiltrationsgebiets Bosco Limite sind:

• Förderung des Wasserschutzes durch Einsparung von etwa 12 000 m3 Wasser pro Jahr und Verbesserung der Anpassung an Dürren und die Auswirkungen des Klimawandels auf die Wasserknappheit;
• Steigerung der biologischen Vielfalt durch Förderung der Ansiedlung autochthoner Pflanzen und Tiere in der Region;
• Schützen Sie die Landschaft, indem Sie einen neuen Eichenwald einführen, der für das Po-Tal typisch ist und eine historische Landschaft wiederherstellt, die fast verschwunden ist;
• Abscheidung von 50 t Kohlendioxid pro Jahr in 30 Jahren;
• Einführung einer neuen Quelle erneuerbarer Energie, die durch Holzbiomasse für den häuslichen Gebrauch bereitgestellt wird;
• Verbesserung des Gebiets durch Wiederherstellung seines natürlichen Wertes und Bereitstellung von Umweltbildungsinitiativen für Schulen und lokale Verbände; und
• Verbesserung der Lebensqualität der lokalen Bevölkerung durch die Schaffung neuer Grünflächen.

Das System "Forested Infiltration Area" wurde 2007 von Veneto Agricoltura, der Behörde der Region Venetien, die für Aspekte im Zusammenhang mit der Entwicklung von Land-, Forst- und Agrarlebensmitteln zuständig ist, konzipiert und entwickelt.

Das Design der FIA zielt darauf ab, ökologische und ökonomisch-produktive Funktionen zu maximieren. Dabei muss die Landoberfläche so organisiert sein, dass der Anbau bestimmter Kulturpflanzen möglich ist und die hohe Infiltrationsrate, die die Böden des Bosco Limite-Gebiets auszeichnet, so weit wie möglich genutzt werden kann, um die Grundwasserneubildung zu gewährleisten. Die Infrastrukturen und die anschließende Verwaltung der FIA müssen einer Reihe von hydraulischen, ökologischen, agronomischen und forstwirtschaftlichen Grundsätzen folgen und diese respektieren, die eng miteinander verbunden sind.

Die innovative Methode besteht darin, die hohe Infiltrationsrate der Böden oberhalb des Wiederauflebensgürtels positiv auszunutzen und ihre Oberfläche dem Anbau eines Waldes zuzuweisen, der eine Maximierung der Infiltrationsrate ermöglicht. Die Lösungen bestehen aus Infiltrationsbereichen, die insgesamt 10 longitudinale Infiltrationskanäle mit einer sinusförmigen Form mit breiten Kurven aufweisen. Jeder Kanal hat eine Länge von ca. 93 Metern und ist etwa 14 Meter voneinander entfernt (interaxial). Vier dieser Kanäle verlaufen Ost-West (erster Bereich) und sechs Nord-Süd (zweiter Bereich). Die gleichmäßige Verteilung des Wassers im Aufladebereich erfolgt über eine Wasserstandsregelung, die den verfügbaren Durchfluss gleichmäßig auf die einzelnen Infiltrationskanäle aufteilt. Jeder Infiltrationskanal verfügt über Wasserstandskontrollstrukturen, die 30 Meter voneinander entfernt sind. Diese Strukturen ermöglichen es dem System, einen „Reservoir“ zu bilden, was die Wirksamkeit der Infiltration verbessert.

Die FIA muss stromaufwärts durch ein Eingangssedimentkontrollsystem und ein System zur Überwachung von Infiltrationsgewässern überwacht werden. Die Sedimentfalle bzw. ein kleines Becken mit einer Oberfläche von ca. 50 m2 sammelt im Einlasswasser vorhandene Schwebstoffe. Dies reduziert Verstopfungen der Kanäle und sorgt für eine längere Nutzungsdauer des Systems. Das überschüssige Aushubmaterial wird verwendet, um einen Anstieg auf der nordwestlichen Seite des Infiltrationsbereichs zu schaffen und eine visuelle und akustische Barriere zwischen dem Waldgebiet und der angrenzenden öffentlichen Straße zu schaffen.

Das Waldgebiet ist ein naturalistischer Wald, der aus Abschnitten von vier parallelen Vegetationsreihen besteht, die sich mit Kanälen abwechseln. Eine der vier Reihen jedes Abschnitts ist zum regelmäßigen Schneiden bestimmt (um die Wartung der Kanäle durch das Land Reclamation Board zu ermöglichen), während die anderen drei hohe Bäume enthalten. Die parallel zu den Kanälen verlaufenden Reihen, die ebenfalls sinusförmig sind, sind auf zwei verschiedene Arten gepflanzt. Die Reihen, die regelmäßig geschnitten werden sollen (befindet sich im Süden oder Osten: ca. 1.400 Pflanzen/ha, die der fünfjährigen Kurzumtriebsforstwirtschaft gewidmet sind) enthalten abwechselnd sekundäre Baumarten (schmalblättrige Esche und Hainbuche), die je nach Wartungsbedarf geschnitten werden können. In den drei mittleren Reihen hoher Bäume wechseln sich primäre Baumarten (Gemeineiche, Durmasteiche, Esche, Feldelbe, Pappel und Linde) mit sekundären Arten ab (von mindestens 1.200 Pflanzen/ha bis zu maximal 2.400 Pflanzen/ha, die aus Schmalblattasche und Hainbuche bestehen). Haselnuss-, Erlen-, Sanddorn-, Schwarzdorn-, Wildnieten- und Maisbäume werden entlang der Außengrenzen des Waldes gepflanzt.

Der Einsatz des FIA-Hydrauliksystems funktioniert, indem die Abflüsse für eine Dauer von bis zu 200 Tagen (von September bis April) geladen werden, wenn Wasser aus den Flüssen gewonnen werden kann, ohne sein hydrologisches Regime zu beeinträchtigen. Die mögliche Nutzung des FIA-Systems erfolgt regelmäßig während der Bewässerungssaison (von April bis September).

Der Grundwasserleiter wird vom Brenta Land Reclamation Board zusammen mit Veneto Agricoltura und lokalen Behörden verwaltet. Das Bosco Limite-Projekt wurde von verschiedenen Sponsoren unterstützt, die aktiv an dem Projekt zur Minderung eines Teils ihrer CO2-Emissionen beteiligt waren.

Mit der Unterstützung von Etifor Srl (ein Spin-off der Universität Padua, die internationale Beratungsdienstleistungen anbietet, um Organisationen dabei zu helfen, den vollen Wert der von der Natur bereitgestellten Produkte und Dienstleistungen zu erfassen) besteht der Plan, eine neue bewaldete Infiltrationsfläche von 7 ha auf der Ebene von Medio-Brenta, der größten, die jemals in der Region Venetien realisiert wurde, zu implementieren. In diesem Zusammenhang arbeiten Etra SpA (Wasserversorgungsunternehmen), Coldiretti Veneto (Landwirtschaftsgewerkschaft), Etifor Srl (Ausgründung der Universität Padua für die Bewertung von Ökosystemen)und interessierte Landwirte innerhalb der operationellen Gruppe „Gruppo Operativo Brenta 2020 (GO Brenta 2020)“, die von Misura 16.1 des Programms zur Entwicklung des ländlichen Raums 2014-2020 (EPLR) finanziert wird. Die GO Brenta 2020 plant, Gebiete und Eigentümer zu identifizieren, die die neue FIA beherbergen könnten, und innovative Finanzierungsmechanismen zu erkunden. Etifor Srl konzentriert sich derzeit auf die Governance unter den lokalen Behörden, die Entwicklung von Zahlungen für Ökosystemdienstleistungen und die Überprüfung der europäischen und regionalen Finanzierung. Etifor Srl wird Etra Spa und Consiglio di Bacino Brenta (verantwortlich für die lokale Wasserwirtschaft) bei den wirtschaftlichen, rechtlichen und Fundraising-Aktivitäten für die mögliche Schaffung eines speziellen Fonds unterstützen. Durch die Anwendung einer „grünen Gebühr“ auf die Wasserrechnung wäre der Fonds in der Lage, das Kapital für Umweltprojekte in den Einzugs- und Wiederauffüllungsgebieten einzuziehen. Die Facebook-Website von Bosco Limite wird ständig mit allen in der Region organisierten Aktivitäten aktualisiert.

Forested Infiltration Area, wie alle anderen Arten von Managed Aquifer Recharge (MAR), ist eine vielversprechende Anpassungsmaßnahme für die Verwundbarkeit des Klimawandels im Zusammenhang mit der Wasserbewirtschaftung. Der Fall Bosco Limite beweist, dass die FIA von entscheidender Bedeutung ist, um die Überentnahme zu kontrollieren und den Grundwasserhaushalt wiederherzustellen und gleichzeitig die Qualität des Grundwassers und eines Teils der Ökosystemfunktionen zu verbessern. Darüber hinaus tragen Wälder dazu bei, Hitzewellen zu reduzieren und CO2-Emissionen zu mindern.

Die Messdaten in der implementierten FIA führen zu sehr ermutigenden Werten in Bezug auf die Infiltrationskapazität pro Hektar, die je nach Bodendurchlässigkeit im Bereich von 20 - 50 l/s/ha liegt. Die Infiltrationswerte steigen im Laufe der Zeit aufgrund der Wurzelwirkung von Pflanzen, die an die Gräben angrenzen. Der gleiche Nutzen ist bei anderen Arten von MAR-Systemen schwer zu finden, die stattdessen einen erheblichen Rückgang der Infiltrationskapazität im Laufe der Zeit aufgrund fortschreitender Verstopfung aufweisen, was eine zusätzliche und teure Wartung erfordert, die zur Wiederherstellung der Anfangswerte erforderlich ist.

Darüber hinaus sind das Netzwerk der Interessenträger und neue lokale Partnerschaften Schlüsselfaktoren für den Erfolg der FIA. Es wurde nachgewiesen, dass die Einnahmen aus der FIA höher sind als bei anderen typischen Kulturen wie Mais oder Soja.

Begrenzende Faktoren hängen von den spezifischen Merkmalen des für FIA verwendeten Gebiets ab, darunter: i) die Eigenschaften des Untergrunds und des Bodens, d. h. ihre pedologischen und hydrogeologischen Aspekte, die die Infiltrationskapazität des Gebiets bestimmen; ii) Landnutzung, d. h. was auf dem Boden steht, was wiederum die Wasserinfiltrationsprozesse beeinflusst; iii) die Verfügbarkeit des Grundstücks für die Installation von Ladesystemen und andere.

1999 verabschiedete der Rat der Region Venetien ein Projekt mit dem Titel „MO.S.A.V. - Structural Model of Aqueducts“ (ModelloStrutturale degli Aquedotti del Veneto), das darauf abzielt, die Fragmentierung von Aquäduktstrukturen zu verringern und die Effizienz und Sicherheit im Zusammenhang mit Trinkwasserversorgungs- und Wasseraufbereitungssystemen um mindestens 15 % zu erhöhen. Das MO.S.A.V. ist in drei miteinander verbundene Wasserquellen gegliedert, wobei das zentrale Veneto-Aquädukt (SAVEC), das das für die verwaltete Grundwasserauffüllung geeignete Gebiet umfasst, das größere ist. Ein neues Projekt im Zusammenhang mit SAVEC zielt darauf ab, etwa 30 % der Trinkwasserversorgung Venetiens, insbesondere im Gebiet Polesine, bereitzustellen, was zu einer strategischen und wesentlichen Ressource für die Region wird. Dies birgt einige andere damit verbundene Risiken, die angegangen werden müssen, wie die Erschöpfung des Grundwassers, die Verringerung des lebenswichtigen Abflusses von Flüssen und die Zunahme von Schadstoffen aus landwirtschaftlichen Tätigkeiten und Entwässerung aus städtischen Gebieten.

FIA ist in der Tat kein Heilmittel gegen Wasserknappheit in allen Bereichen. Grundwasserleiterbedingungen müssen geeignet sein und (überschüssiges) Quellwasser muss vorhanden sein. Daher ist es wichtig, das Potenzial von FIA-Anwendungen vor Beginn der Feldaktivitäten im Voraus zu bewerten.

Der infrastrukturelle Teil des Infiltrationssystems (Infiltrationskanäle, ein Sedimentkontrollsystem und ein System zur Überwachung von Infiltrationswässern) wurde aus dem Life+-Projekt AQUOR (LIFE 2010 ENV/IT/380) „Umsetzung einer Strategie zur Wassereinsparung und künstlichen Wiederauffüllung des Wassers zur quantitativen Wiederherstellung der Grundwasserschicht in der oberen Ebene von Vicenza“ (2011-2015, Gesamtbudget 1.814.548) finanziert. Die Kosten des bewaldeten Teils der FIA wurden durch Mittel gedeckt, die von Veneto Agricoltura (im Rahmen des Programms zur Entwicklung des ländlichen Raums - 2007-2013) im Rahmen eines bereits bestehenden Projekts zur Bewaldung von Kulturflächen und zur Schaffung dauerhafter Wälder bereitgestellt wurden. Die Gründung von Bosco Limite umfasste auch Mittel, die von lokalen Behörden und privaten Unternehmen bereitgestellt wurden, die in dieses Projekt investierten, um die durch ihre Aktivitäten verursachten Emissionen und Umweltauswirkungen auszugleichen.

Nach Informationen, die durch Interviews gesammelt wurden, unterzeichnete der Eigentümer von Bosco Limite 2011 zwei 10-jährige Verträge. Von der Gemeinde Carmignano di Brenta erhält der Eigentümer 1.500 Euro pro Jahr, um Bosco Limite jeden Tag für die lokale Gemeinschaft zu öffnen und die Durchführung von Freizeit- und Bildungsaktivitäten zu ermöglichen. Mit der anderen Vereinbarung mit dem Brenta Land Reclamation Board erhält der Eigentümer ein Äquivalent von 1.200 Euro / ha pro Jahr für die Bereitstellung des Infiltrationswasserdienstes.

Darüber hinaus stellt Bosco Limite Brennholz her, das durch die gewöhnliche Pflege des Waldes gewonnen wird und ausreicht, um den jährlichen Bedarf der Familie des Eigentümers zu decken. Die Vergütung aus Holz wird im 30. Jahr beziffert. Ende 2018 wird es wahrscheinlich die ersten Einnahmen aus dem Vorhandensein von Trüffelproduktionsbäumen geben.

In Italien gibt es keine Ad-hoc-Rechtsvorschriften über verwaltete Grundwasseranreicherungssysteme. Derzeit finden sich einschlägige Bestimmungen zur Wasserbewirtschaftung im sogenannten „Umweltkodex“ 152/2006 (EnC). Die Artikel 104 und 105 zielen darauf ab, das Qualitätsniveau der Wasserquellen zu schützen und spezifische Maßnahmen zur Steuerung der Einleitung in oberflächliches Wasser und Grundwasser festzulegen. Weitere einschlägige Bestimmungen finden sich in den regionalen Wasserschutzplänen, die von den italienischen Regionen, einschließlich Venetien, in Übereinstimmung mit der EnC angenommen wurden. Diese Pläne sehen Maßnahmen zum Schutz der Qualität und Quantität der Wasserressourcen vor. Auf nationaler Ebene hat die jüngste Änderung von Artikel 104 der EnC zur Annahme von Absatz 4-bis geführt, wonach die zuständige Behörde die Erweiterung unter kontrollierten Bedingungen von Grundwasserkörpern nach den vom Umweltministerium festgelegten Kriterien genehmigen kann.

2 Jahre (von 2011 bis 2013) einschließlich der Konzeption und Umsetzung des Aquifer-Wiederauflademechanismus.

Die tatsächliche Lebensdauer der FIA beträgt 30 Jahre. Nach diesem Zeitraum werden neue Bedingungen in Betracht gezogen, um die Zukunft des Gebiets zu bewerten: wenn es als FIA beibehalten wird oder wenn es anderen Verwendungen gewidmet wird.

Giulia Amato
ETIFOR | Valuing Nature
Padova University Spin-off
Viale dell'Università 16
c/o Agripolis - Department TESAF
35120 Legnaro (Padova), Italy
E-mail: giulia.amato@etifor.com 

Umberto Niceforo
Consorzio di Bonifica Brenta
Riva IV novembre,15
35013 Cittadella (Padova), Italy
E-mail: info@consorziobrenta.it 

Veneto Agricoltura, Etifor Srl, Brenta Land Reclamation Board, Projekt AQUOR