Wissenschaftliche Prognosen zur Klimaentwicklung weisen in weiten Teilen Ostdeutschlands auf eine zunehmende Beeinträchtigung des Wasserhaushaltes mit großräumig sinkenden Grundwasserständen hin. Die drei in Brandenburg bis zur Neißemündung an die Oder grenzenden Teileinzugsgebiete Mittlere Oder, Oderbruch und Untere Oder eignen sich aufgrund ihrer Flächenausdehnung sowie der regionaltypischen Strömungsverhältnisse des oberflächennahen Grundwassers mit den Strukturelementen glaziale Hochflächen, ausgedehnte Niederungen der Urstromtäler und Hauptvorfluter als exemplarisches Untersuchungsgebiet für diesbezügliche Fragestellungen.
Synergien ergeben sich mit dem Forschungs- und Entwicklungszentrums Bergbaufolgen (FEZB) der BGR in Cottbus sowie mit Ergebnissen in einem Teilgebiet der Projekte HOVER / TACTIC aus dem GeoERA-Verbundprojekt (Establishing the European Geological Surveys Research Area to deliver a Geological Service for Europe).
In einem ersten Schritt wird ein geologisches 3D-Modell der wasserwirtschaftlich relevanten oberen Grundwasserleiter bis einschließlich der Ablagerungen der jüngsten elstereiszeitlichen Grundmoräne erstellt. Dieses Strukturmodell basiert im Wesentlichen auf Daten aus dem Lithofazies-Kartenwerk Quartär 1:50.000 der DDR (LKQ 50). Zusätzlich zu den bei Projektbeginn bereits vorliegenden Daten des Geologischen Dienstes von Brandenburg (Landesamt für Bergbau, Geologie und Rohstoffe (LBGR)) für vier Kartenblätter wurden von der BGR Inhalte von acht weiteren Kartenblättern digitalisiert. Die LKQ 50 stellt mit einem hohen Detailgrad die Verbreitung und Tiefenlage der unterschiedlichen kalt- und warmzeitlichen Ablagerungen dar. Die Schichtteufen können aus den Isohypsen der Schichtunterkanten, der Stratifizierung einer Vielzahl von lithologischen Profilen und den großteils beigefügten Profilschnitten abgeleitet werden.
Wenngleich die Inhalte des Kartenwerks in Teilen nicht mehr dem gegenwärtigen geologischen Kenntnisstand entsprechen, wird anhand des reichen Fundus an Informationen ein 3D-Modell des geologischen Untergrunds aus der LKQ 50 entwickelt, das anhand weiterer Unterlagen in lückenhaften Bereichen ergänzt und gegebenenfalls auch anhand neuerer Erkenntnisse aktualisiert werden kann. Als zusätzliche Materialien für die Konstruktion der Schichthorizonte können die Hydrogeologische Karte der DDR 1:50.000 (HK 50 DDR) oder Schichtenverzeichnisse aus der Bohrdatenbank von Brandenburg herangezogen werden.
Modellhorizonte sind die grundwasserhemmenden Schichten von Grundmoränen und bindigen glazilimnischen sowie warmzeitlichen Sedimenten einschließlich der großflächig verbreiteten, holozänen Auenlehme. Alle verbleibenden Zwischenräume werden undifferenziert als die darzustellenden Grundwasserleiter interpretiert.
Für die 3D-Modellierung wird das Programm SKUA-GOCAD bzw. Aspen SKUA eingesetzt. Eine besondere Anforderung im Modellaufbau stellen die teilweise sehr geringen vertikalen Schichtmächtigkeiten von oft nur wenigen Metern in Relation zu der großen Ausdehnung des Projektgebiets mit über 2700 km² dar. Außerdem zeichnet die Schichtmächtigkeiten eine hohe kleinräumige Variabilität aus, wobei die ermittelten Angaben zur Schichtteufe in der Fläche unregelmäßig verteilt sind und mitunter in größeren Bereichen Lücken aufweisen.
Zuerst wurde ein 3D-Modell für das Pilot-Einzugsgebiet "Mittlere Oder" erstellt, welches nach Fertigstellung mit den Modellen der beiden weiteren Teil-Einzugsgebiete zu einem Gesamtergebnis kombiniert werden soll. Das Strukturmodell "Mittlere Oder" kann über den 3D-Viewer der BGR visualisiert und als Datensatz heruntergeladen werden, jedoch bislang noch ohne den in der Oderniederung anstehenden Auenlehm. Die Vorgehensweise bei der Modellierung ist in einem Zwischenbericht erläutert. Die Arbeiten erfolgen in Kooperation mit dem LBGR.
Weiterführende Literatur
- DUSCHER, K. (2024): Das Projekt Geo3D-Oder: ein geologisches 3D-Modell der oberen Grundwasserleiter im Oder-Einzugsgebiet von Brandenburg. – Brandenburg. geowiss. Beitr. 31, S. 107–109; 2 Abb., 1 Tab., LBGR, Cottbus.
Download (PDF, 5MB, Datei ist nicht barrierefrei) - DUSCHER, K. (2022): Erstellung eines 3D-Modells der oberflächennahen Grundwasserhemmer bis zur jüngsten Elster-Grundmoräne im Teileinzugsgebiet „Mittlere Oder“. – Zwischenbericht, 44 S., 22 Abb., 3 Tab.; BGR, Berlin.
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