El régimen hídrico de un paisaje conmuta cada vez más entre los extremos de sequía o inundación. El tipo de vegetación y el uso de la tierra juega un papel importante en la retención de agua y la escorrentía. Junto con científicos del Reino Unido y los EE. UU., Investigadores del Leibniz-Institute of Freshwater Ecology and Inland Fisheries (IGB) han desarrollado un modelo matemático que puede reflejar las complejas interacciones entre la vegetación, regímenes de suelo y agua. Ellos enseñan, por ejemplo, que en los bosques de hayas el agua se cicla cada vez más entre el suelo y la vegetación para aumentar la evaporación a la atmósfera, mientras que la cubierta de hierba promueve la recarga de las aguas subterráneas.

Con el modelo desarrollado EcH2o-iso, los investigadores pueden cuantificar dónde, cómo y durante cuánto tiempo se almacena y libera el agua en el paisaje. El modelo ayuda a predecir mejor los efectos de los cambios de uso de la tierra en el equilibrio hídrico en condiciones climáticas cambiantes. En las zonas propensas a la sequía en particular, este conocimiento puede ayudar a desarrollar estrategias de uso de la tierra que aumenten la resistencia del paisaje al cambio climático y protejan los recursos hídricos. "Hasta aquí, el tipo de vegetación se ha considerado principalmente con miras a prevenir la erosión del suelo. En vista de los fenómenos meteorológicos extremos más frecuentes, como sequías e inundaciones, sin embargo, Cada vez es más una cuestión de qué plantas se pueden cultivar para controlar la retención o pérdida de agua en el paisaje, "dice el profesor Dörthe Tetzlaff, jefe del estudio, líder del grupo de investigación "Ecohidrología del paisaje" del IGB y profesor de Ecohidrología en la Humboldt Universität zu Berlin.

Los modelos de pronóstico anteriores a menudo capturan la vegetación como un elemento estático. Por lo tanto, las complejas interacciones entre la evapotranspiración (la evaporación del agua por las plantas y del suelo y las superficies del agua) y los procesos fisiológicos de las plantas no pueden entenderse suficientemente. En este estudio, sin embargo, También se utilizaron datos a largo plazo de medidas de vegetación directa (por ejemplo, producción de biomasa y transpiración). Esto mejora la fiabilidad de los modelos y su transferibilidad. En el campo, los modelos se probaron con los denominados trazadores conservadores. Estos son marcadores que se pueden usar para determinar la edad y el origen del agua. Este es un enfoque novedoso para evaluar los efectos del cambio climático en el balance hídrico.

En una región alrededor del lago Stechlin en el norte de Alemania, los investigadores validaron el modelo mediante estudios de campo. Compararon áreas terrestres con bosques caducifolios y cobertura de pasto. Los resultados del estudio de campo muestran que el uso de pastizales conduce a una mayor recarga de agua subterránea y que en los bosques de hayas se devuelve más agua a la atmósfera por evapotranspiración. Sin embargo, los efectos son específicos del lugar y dependen del hidroclima respectivo, biogeografía y ecología del paisaje. Con la ayuda del modelo EcH2o-iso, sin embargo, estas diferencias se pueden tener en cuenta en el futuro y se pueden crear modelos de pronóstico tanto locales como a gran escala.