MOSAIC 2.0 nutzte die Isotopenhydrologie, um die Aufteilung und Nutzung von Wasser in der Stadt Berlin besser zu verstehen. Eine zentrale Erkenntnis ist die zunehmende Anfälligkeit Berlins gegenüber Dürre und Wasserknappheit, da die Bevölkerung weiter wächst und die Auswirkungen des Klimawandels immer deutlicher werden. Ein damit verbundenes Thema ist die wachsende Bedeutung der Wiederverwendung von gereinigtem Abwasser zur Erhöhung der Flussabflüsse und zur Erhaltung städtischer Feuchtgebiete, da die Dürreperiode von 2018 bis 2022 zu einem langanhaltenden Rückgang der Grundwasserstände geführt hat. Das Ablaufwasser aus Kläranlagen stellt in vielen Berliner Gewässern den größten Teil des Abflusses dar. Ohne diese Zuführung würden Flüsse wie die Panke und die Erpe angesichts der zunehmenden Häufigkeit und Dauer von Dürren im Sommer wahrscheinlich trockenfallen. Gereinigtes Abwasser kann zudem erfolgreich zur Erhaltung bewirtschafteter städtischer Feuchtgebiete genutzt werden, die eine hohe Biodiversität sowie einen hohen Erholungswert aufweisen. Unsere Arbeiten in Hobrechtsfelde bei Buch zeigen, dass die Bewässerung von Feuchtgebieten mit gereinigtem Abwasser eine naturbasierte Lösung darstellt, die neben einer weiteren Verbesserung der Wasserqualität auch umfassende ökologische Vorteile bietet. Isotopenstudien zeigen, dass das über die Flüsse Spree und Havel in die Stadt gelangende Wasser, das durch Uferfiltration gewonnen wird und die öffentliche Wasserversorgung sichert, die dominierende Quelle des städtischen Abwassers ist. Lokales Grundwasser stellt lediglich eine kleinere sekundäre Komponente dar.
Der in Berlin fallende Niederschlag verdunstet größtenteils (etwa 60 %) wieder in die Atmosphäre. Urbane Grünflächen spielen dabei eine entscheidende Rolle, wobei insbesondere Bäume und Waldflächen von Bedeutung sind, da sie tieferes, älteres Wasser erschließen können, um die Transpiration aufrechtzuerhalten. Nur etwa 20 % des Niederschlags tragen zur Grundwasserneubildung bei. Rund 15 % des Niederschlags in Berlin werden von versiegelten Flächen über die Regenwasserkanalisation in Gewässer geleitet; isotopische Daten zeigen, dass dieser Anteil bei Hochwasserereignissen in lokalen Flüssen dominiert. Dieser Oberflächenabfluss kann potenziell durch eine Reihe technischer Maßnahmen zur Regenwasserbewirtschaftung reduziert werden, die als naturbasierte Lösungen gelten, etwa Teiche, Feuchtgebiete und Versickerungsgräben. Solche Maßnahmen werden im Rahmen städtebaulicher Entwicklungsprojekte zunehmend umgesetzt. Unsere isotopenbasierten Modellierungsstudien zeigen, dass nahezu das gesamte Wasser in solchen Regenwassermanagementsystemen zu einer erhöhten Verdunstung beiträgt. Eine Erhöhung der Grundwasserneubildung ist nur dann zu erwarten, wenn die Maßnahmen so gestaltet sind, dass das Wasser unterhalb der durchwurzelten Bodenzone versickert. Naturbasierte Lösungen zur Bewirtschaftung von Regenwasser können wertvolle Feuchtlebensräume im urbanen Raum schaffen. Die Biodiversität solcher Strukturen hängt jedoch maßgeblich von der Qualität des zufließenden Wassers ab.