Integrative Umweltbeobachtung

Transkript

1 Integrative Umweltbeobachtung Klimawandel und Wasserwirtschaft am Beispiel des Parthe-Einzugsgebietes

2 Projektgruppe Integrative Umweltbeobachtung (AG-IUB) seit 2003 Ziel Aufbau einer auf sächsische Verhältnisse angepassten medienübergreifenden Umweltbeobachtung priorisiertes Thema Abschätzung der Auswirkung der für Sachsen prognostizierten Klimaveränderungen auf den Wasserund Stoffhaushalt in den Einzugsgebieten der sächsischen Gewässer (KliWES) 1. Aufgabe Anhand des Parthe-Einzugsgebiets (Einzugsgebiet des Mitteldeutschen Tieflands) sollen - Ursache-Wirkungsbeziehungen untersucht, - verallgemeinerungsfähige Prozesse für die Übertragung auf vergleichbare Einzugsgebiete abgeleitet werden. Folie 2

3 Zusammensetzung Fachbeirat KliWEP-Projekt - : Ref. 21, 32, 44, 45, 51 - Staatliche Umweltbetriebsgesellschaft: FB 31 - Landesanstalt für Landwirtschaft: Ref. 41, 42 - Staatsbetrieb Sachsenforst: Ref. 41, 45 Beteiligte Firmen: IBGW, BEAK-Consult, Herr Jasper, UDATA, UFZ Folie 3

4 Zielstellung des Projektes Veränderte klimatische Bedingungen Landnutzungsänderung Änderung der Flächennutzung Ackerfläche [ha] Grünland Wald/Forst Siedlungen/Ind ustrie Straßen, Eisenbahn 0 Ackerfläche Wald/Forst Straßen, Eisenbahn Herstellung eines geeigneten Handwerkszeug für die Diffuse Stoffeinträge Ermittlung der aktuellen Belastung und Belastungsfähigkeit des Naturhaushaltes (modellgestütztes Monitoring) Effizienzkontrollen von Umweltschutzmaßnahmen (WRRL und SächsSchAVO) Leitlinien für nachhaltige Entwicklungen und Handlungsempfehlungen (WRRL). Folie 4

5 Klimaprognose WaSiM- ETH PCGEOFIM Folie 5

6 Niederschlagsverteilung Sachsen/Thüringen ( ) Folie 6

7 Prognose Tagesmitteltemperatur, Station Ammelhain, 10 Varianten Temperatur [ C] Tage Amm 00 Amm 01 Amm 02 Amm 03 Amm 04 Amm 05 Amm 06 Amm 07 Amm 08 Amm 09 Folie 7

8 Monatssummen Niederschlag, Leipzig Schkeuditz 80,0 75,0 70, = 598 mm/a = 602 mm/a = 620 mm/a = 589 mm/a 65,0 Monatssummen [mm] 60,0 55,0 50,0 45,0 40,0 35,0 30,0 Januar Februar März April Mai Juni Juli August September Oktober November Dezember Folie 8

9 Durchschnittliche Temperatur im Monat, Leipzig Schkeuditz 25,0 20,0 Temperatur [ C] 15,0 10,0 5,0 0,0 Januar Februar März April Mai Juni Juli August September Oktober November Dezember Folie 9

10 Eingangsdaten Boden/Geologie Digitale Bodenkarte Bodenleitprofile Sachsen GK eiszeitlich bedeckter Gebiete Lithofazieskarte Quartär Integrale Altlasterkundung Liebertwolkwitz und Engelsdorf- Wölkau Flurabstandskarte (OK GW- Modell) Uhydro Folie 10

11 Eingangsdaten Forst Eingangsdaten Landwirtschaft Feldblöcke und Fruchtarten Buchenwälder und forste Kiefernwälder und forste edellaubbaumdominierte Wälder Laub-Nadel-Mischwälder, Nadelmischwälder Moorwaldkomplexe Buchenmischwälder, Eichenmischwälder Lärchenforste Waldrandbereiche/Vorwälder Wiederaufforstung/Laub und Nadel Alleen, Hecken Gartenbau (Sonderkulturen, Obstplantagen, Baumschulen) Folie 11

12 Eingangsdaten Wasserwirtschaft Lysimeterdaten Flussbettkartierung Grund- und Oberflächenwassermessnetze Wasserversorgung Abwasserentsorgung Folie 12

13 Entwicklung der Flächennutzung (Szenario 2) Waldmehrung im Bereich einer Flächenvergrößerung von derzeit rd. 15 % auf rd. 22 % Inanspruchnahme von landwirtschaftlichen Flächen für die Waldmehrung erhöhter Flächenverbrauch für Verkehrsanlagen und Siedlungs- und Industriebau Änderung der landwirtschaftlichen Nutzung (z.b Reduzierung Grünland zu Gunsten Raps, Ölsaaten, Mais) Folie 13

14 Flächennutzung, Waldmehrung Belgershain Grimma Folie 14

15 Modelleichung Folie 15

16 Modellergebnisse klimatische Wasserbilanz FN 92 klimatische Wasserbilanz FN [mm/a] Folie 16

17 GWN , FN 92 GWN , FN 92 und FN 2050 Folie 17

18 Ergebnisse der Wasserhaushaltsuntersuchungen Bedeutung der Ergebnisse o o o o keine akute Gefährdung im Parthe-Einzugsgebiet für die Wasserversorgung mögliche Einflüsse auf grundwasserabhängige Landökosysteme, insbesondere in den Sommermonaten Wahrscheinlichkeit für Hochwasser und Niedrigwasser nimmt zu Einflüsse auf die in der Rekultivierung befindlichen Tagebauregionen sind nicht auszuschließen Folie 18

19 Weiterführung der Arbeiten Modellverbesserung WASIM-ETH (Forschungsthema im LfUG, steht kurz vor Abschluss) Modellerweiterung auf den Stofftransport (Forschungsthema im LfUG, Vorstudie steht kurz vor dem Abschluss, Umsetzung erfordert viele Partner) Phänologiestudie (Forschungsthema LfUG und SBS, 2006/2007) Berechnung anderer Klimaszenarien, Berechnung anderer Flächennutzungsszenarien, Übertragung Ergebnissen auf andere Regionen Übertragung von Modellen und Ergebnisse auf andere Regionen (z. B. Bergbau Lausitz und Mitteldeutschland, Polen, Tschechien) Folie 19

20 Temperatur CO 2 Niederschlag Düngung Organische Substanz (C+N) Ernteentzug Vegetation Witterungsabhg. Wachstum, Nährstoffentzug Nitrat, Ammonium Ökonomische Faktoren Landnutzung Bewirtschaftung B-Temperatur B-Feuchte Boden Mineralisation, Nitrifikation, Denitrifikation, Versickerung Erosion Sedimentabtrag, Transport und Deposition Niederschlag Messung Lysimeter Messung GW- Messstelle Grundwasser Denitrifikation Transportverzögerung Fließgewässer Nitrifikation, Denitrifikation, Algenwachstum Pegel Messung Externe Einträge C, N, P Punktquellen O2 Folie 20