Mitglieder des Wissenschaftlichen Beirats der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen

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2 Mitglieder des Wissenschaftlichen Beirats der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen (Stand: 1. Juni 1997) Prof. Dr. Friedrich O. Beese Agronom: Direktor des Instituts für Bodenkunde und Waldernährung der Universität Göttingen Prof. Dr. Klaus Fraedrich Meteorologe: Meteorologisches Institut der Universität Hamburg Prof. Dr. Paul Klemmer Ökonom: Präsident des Rheinisch-Westfälischen Instituts für Wirtschaftsforschung, Essen Prof. Dr. Dr. Juliane Kokott (Stellvertretende Vorsitzende) Juristin: Lehrstuhl für Deutsches und Ausländisches Öffentliches Recht, Völkerrecht und Europarecht der Universität Düsseldorf Prof. Dr. Lenelis Kruse-Graumann Psychologin: Schwerpunkt Ökologische Psychologie der Fernuniversität Hagen Prof. Dr. Ortwin Renn Soziologe: Akademie für Technikfolgenabschätzung in Baden-Württemberg, Stuttgart Prof. Dr. Hans-Joachim Schellnhuber (Vorsitzender) Physiker: Direktor des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung Prof. Dr. Ernst-Detlef Schulze Botaniker: Lehrstuhl für Pflanzenökologie der Universität Bayreuth Prof. Dr. Max Tilzer Limnologe: Direktor des Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung, Bremerhaven Prof. Dr. Paul Velsinger Ökonom: Leiter des Fachgebiets Raumwirtschaftspolitik der Universität Dortmund Prof. Dr. Horst Zimmermann Ökonom: Leiter der Abteilung für Finanzwissenschaft der Universität Marburg

3 Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen Welt im Wandel: Wege zu einem nachhaltigen Umgang mit Süßwasser Jahresgutachten 1997 mit 76 Farbabbildungen 123

4 Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen (WBGU) Geschäftsstelle am Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung Columbusstraße D Bremerhaven Deutschland

5 Danksagung Die Erstellung dieses Gutachtens wäre ohne die engagierte und unermüdliche Arbeit der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der Geschäftstelle und der Beiratsmitglieder nicht möglich gewesen. Ihnen gilt der besondere Dank des Beirats. Zum wissenschaftlichen Stab des WBGU gehörten während der Arbeiten an diesem Gutachten: Prof. Dr. Meinhard Schulz-Baldes (Geschäftsführer, Geschäftsstelle Bremerhaven), Dr. Carsten Loose (Stellvertretender Geschäftsführer, Geschäftsstelle Bremerhaven), Dipl.-Pol. Frank Biermann, LL.M. (Geschäftsstelle Bremerhaven), Dr. Arthur Block (Potsdam-Institut), Dipl.-Geogr. Gerald Busch (Universität Göttingen), Dipl.-Phys. Ursula Fuentes Hutfilter (Geschäftsstelle Bremerhaven), Dipl.-Psych. Gerhard Hartmuth (Fernuniversität Hagen), Dr. Dieter Hecht (Universität Bochum), Andreas Klinke, M.A. (Akademie für Technikfolgenabschätzung, Stuttgart), Dr. Gerhard Lammel (Max-Planck-Institut für Meteorologie, Hamburg), Referendar-jur. Leo-Felix Lee (Universität Heidelberg), Dipl.-Ing. Roger Lienenkamp (Universität Dortmund), Dr. Heike Mumm (Alfred-Wegener-Institut, Bremerhaven), Dipl.-Biol. Martina Mund (Universität Bayreuth), Dipl.-Volksw. Thilo Pahl (Universität Marburg), Dr. Benno Pilardeaux (Geschäftsstelle Bremerhaven), Dipl.-Biol. Helmut Recher (Max-Planck- Institut für Limnologie, Plön). Den Sachbearbeiterinnen, die beim Gutachten die Gestaltung und Textverarbeitung koordiniert haben, schuldet der Beirat besonderen Dank: Vesna Karic-Fazlic (Geschäftsstelle Bremerhaven), Ursula Liebert (Geschäftsstelle Bremerhaven), Martina Schneider-Kremer, M.A. (Geschäftsstelle Bremerhaven). Der Beirat dankt weiterhin den Mitarbeitern des Questions-Projekts (Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung) und der BMBF-Projekte Syndromdynamik für die Weiterentwicklung des Syndromkonzepts und dessen Integration in die Arbeiten des Beirats: Dipl.-Geogr. Martin Cassel-Gintz (Potsdam-Institut), Dr. Jochen Dehio (RWI Essen), Dipl.-Chem. Jürgen Kropp (Potsdam-Institut), Dr. Matthias Lüdeke (Potsdam-Institut), Dipl.-Phys. Oliver Moldenhauer (Potsdam-Institut), Dr. Gerhard Petschel- Held (Potsdam-Institut), Dr. Matthias Plöchl (Potsdam-Institut), Dr. Fritz Reusswig (Potsdam-Institut), Dr. Hubert Schulte-Bisping (Universität Göttingen). Der Beirat dankt den externen Gutachtern für die Zuarbeit und wertvolle Hilfe. Im einzelnen flossen folgende Gutachten und Stellungnahmen in das Jahresgutachten ein: Prof. Dr. J. Alcamo, Dr. P. Döll, F. Kaspar und S. Siebert, Universität Gesamthochschule Kassel, Wissenschaftliches Zentrum für Umweltsystemforschung: Global Mapping of Regional Water Vulnerability. Dr. G. Bächler, Geschäftsführer, Schweizerische Friedensstiftung, Bern, Schweiz: Das Atatürk-Staudammprojekt am Euphrat-Tigris unter besonderer Berücksichtigung der sicherheitspolitischen Relevanz zwischen den Anliegerstaaten Türkei, Syrien und Irak. Dr. N. Becker und O. Leshed, University of Haifa, Israel: Using Economic Incentives to Mitigate a Potential Water Crisis. Prof. Dr. E. Brown Weiss, Georgetown University Law Center, Washington, DC, USA: Prevention and Solutions for International Water Conflicts: the Great Lakes (USA-Canada). Prof. Dr. M. Exner, Universität Bonn, Hygiene-Institut: persönliche Mitteilung. Dr. W. Grabs, Bundesanstalt für Gewässerkunde, Global Runoff Data Center, Koblenz: persönliche Mitteilung. Prof. Dr. H. Graßl: World Climate Research Programme, Genf: persönliche Mitteilung. Dr. M. Heimann und Dr. E. Röckner, Max-Planck- Institut für Meteorologie, Hamburg: Modellierung des Wasserdargebots. Dipl.-Forstw. J. Herkendell, Ministerium für Umwelt, Raumordnung und Landwirtschaft des Landes Nordrhein-Westfalen, Düsseldorf: Literaturübersicht zu allgemeinen gesundheitlichen Aspekten von Wasserproblemen.

6 Prof. Dr. D. Ipsen, Universität Kassel, Arbeitsgruppe Empirische Planungsforschung: Kulturangepaßte Maßnahmen für einen veränderten Umgang mit Wasser. Prof. Dr. med. J. Knobloch, Universität Tübingen, Institut für Tropenmedizin: Die Ausbreitung wasserverursachter Infektionskrankheiten. S. Kuhn, ICLEI European Secretariat, Freiburg: Internationale Übersicht über Aktivitäten zur LOKA- LEN AGENDA 21. Dr. K. Lanz, Hamburg und Prof. Dr. J. S. Davis, ETH Zürich, Schweiz: Wasserkulturen der Welt im Vergleich Eine Analyse westlicher Wasserwerte im Lichte fremder Kulturen. Prof. S. McCaffrey, University of the Pacific, Mc- George School of Law, Sacramento, USA: persönliche Mitteilung. Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. E. J. Plate, Universität Karlsruhe, Institut für Hydrologie und Wasserwirtschaft: Wasser und Katastrophen (IDNDR). Prof. Dr.-Ing. U. Rott und Dipl.-Ing. R. Minke, Universität Stuttgart, Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft: Wassertechnologien: Grundlagen und Tendenzen. Prof. Dr.-Ing. Dr. rer. pol. K.-U. Rudolph und Dipl.-Ök. Th. Gärtner, Consultants for Water Engineering and Management, Witten: Die deutsche Wasserver- und -entsorgung im internationalen Vergleich. Schwächen und Stärken eines zukünftigen deutschen Modells sowie umweltpolitische Exportmöglichkeiten. Prof. Dr. R. Sauerborn, Klinikum Heidelberg, Abteilung Tropenhygiene: persönliche Mitteilung. Prof. Dr. U. Shamir, Water Research Institute, Technion Israel Institute of Technology, Haifa, Israel: Sustainable Water Management. Dr. H.-H. Stabel, Betriebs- und Forschungslabor Zweckverband Bodensee-Wasserversorgung, Überlingen: Vergleichende Bewertung der internationalen und nationalen Standards für Nutzwasser (Trinkwasser, Irrigation, Industrie, Bergbau u.a.). Prof. Dr.-Ing. D. Stein, Universität Bochum, Fakultät für Bauingenieurwesen: Moderne Leitungsnetze als Beitrag zur Lösung der Wasserprobleme von Städten. Prof. Dr. D. A. Tarlock, Chicago Kent College of Law, Chicago, USA: The Use of Watermarkets to Reallocate Water to New Demands. Cand. iur. D. Thieme, Universität Düsseldorf, Juristische Fakultät: Implementierung der Klimarahmenkonvention: Vorschläge für ein Zusatzprotokoll. Dr.-Ing. M. Voigt, Universität Dortmund, Fakultät Raumplanung, Fachgebiet Stadtbauwesen und Wasserwirtschaft: Was ist die heutige Wasserkultur in Agglomerationsräumen der Bundesrepublik Deutschland und welche Restriktionen und Möglichkeiten zur Entwicklung einer neuen nachhaltigen Wasserkultur lassen sich benennen? Dr. R. Wiedenmann, Zürcher Kantonalbank, Schweiz und Dr. A. Sanchez, Santa Cruz: Bedingungen, Leistungsfähigkeit und Grenzen von Genossenschaftslösungen für landwirtschaftliche Bewässerungssysteme.

7 Inhaltsübersicht A 1 2 B C D E F G H I Kurzfassung 1 Kurzfassung der einzelnen Kapitel 3 Zentrale Handlungsempfehlungen 13 Einführung 17 Fünf Jahre nach der UN-Konferenz für Umwelt und Entwicklung in Rio de Janeiro 23 Einleitung 25 Internationale Politik zum Globalen Wandel 26 Lokale Politik zur Umsetzung der AGENDA Fazit und Ausblick 42 Schwerpunktteil: Wasser 45 Die Süßwasserkrise: Grundlagen 47 Wasser im globalen Beziehungsgeflecht der Wirkungszusammenhang 122 Die globale Wasserproblematik und ihre Ursachen 129 Schlüsselthemen 218 Wege aus der Wasserkrise 281 Forschungs- und Handlungsempfehlungen 357 Zentrale Forschungsempfehlungen zum Schwerpunktthema Süßwasser 359 Zentrale Handlungsempfehlungen zum Schwerpunktthema Süßwasser 367 Literatur 375 Glossar 399 Der Wissenschaftliche Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen 405 Index 409

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9 Inhaltsverzeichnis A Kurzfassung Kurzfassung der einzelnen Kapitel 3 Zentrale Handlungsempfehlungen 13 B C Einführung 17 Fünf Jahre nach der UN-Konferenz für Umwelt und Entwicklung in Rio de Janeiro Einleitung 25 Internationale Politik zum Globalen Wandel 26 Atmosphäre 26 Montrealer Protokoll 26 UN-Rahmenkonvention über Klimaänderungen 26 Hydrosphäre 27 Schutz der Meere vor landseitigen Einleitungen 27 Überfischung 28 Internationaler Seegerichtshof in Hamburg 28 Biosphäre 28 Übereinkommen über die biologische Vielfalt 28 Zwischenstaatlicher Wälder-Ausschuß 29 Verhandlungen zu pflanzengenetischen Ressourcen für Ernährung und Landwirtschaft 30 Lithosphäre/Pedosphäre 30 Bevölkerung 31 UN-Konferenz für Bevölkerung und Entwicklung (Kairo) 31 Gesellschaftliche Organisation 32 UN-Weltfrauenkonferenz (Peking) 32 Weltsiedlungskonferenz Habitat II (Istanbul) 33 Weltmenschenrechtskonferenz (Wien) 33 Wirtschaft 34 Allgemeines Zoll- und Handelsabkommen/ Welthandelsorganisation 34 Welternährungsgipfel der Vereinten Nationen (Rom) 35 Weltsozialgipfel der Vereinten Nationen (Kopenhagen) 35 Lokale Politik zur Umsetzung der AGENDA Bedeutung lokaler Politikprozesse für eine nachhaltige Entwicklung 37 Die LOKALE AGENDA Beteiligung der Kommunen am LA21-Prozeß 38

10 IV Aktivitäten zur LA21 im internationalen Vergleich 38 Deutsche LA21-Initiativen 39 Mit der LA21 zu einer nachhaltigen Entwicklung: Potentiale und Barrieren 40 Fazit und Ausblick 42 D Schwerpunktteil: Wasser Die Süßwasserkrise: Grundlagen 47 Wasserfunktionen 47 Naturfunktionen 48 Lebenserhaltungsfunktion 48 Lebensraumfunktion 48 Regelungsfunktionen 48 Kulturfunktionen 49 Wasser als Lebensraum und seine Bedeutung für angrenzende Lebensräume 50 Stehende Gewässer 50 Fließende Gewässer 51 Boden- und Grundwasser 52 Feuchtgebiete 53 Biodiversität limnischer Ökosysteme 54 Handlungs- und Forschungsempfehlungen 57 Wasserkreislauf 58 Wasserhaushalt 58 Wasserkreislauf im atmosphärischen Energiehaushalt 59 Wechselwirkungen mit der Atmosphäre 61 Strahlung, Wasserdampf und Wolken 62 Chemie der Atmosphäre und Aerosole 62 Kryosphäre und Ozean 63 Vegetation in ariden und semi-ariden Gebieten 63 Wechselwirkungen mit der Vegetation 64 Beeinflussung der Wasserbilanz 64 Beeinflussung der Wasserqualität 67 Modell: Wasserkreislauf heute und morgen 68 Vergleich zwischen Beobachtung und Simulation des heutigen Klimas 69 Simulierte Veränderungen des Wasserkreislaufs unter dem Einfluß eines verdoppelten CO 2 -Äquivalent-Gehalts 69 Aktueller Stand und zukünftige Entwicklung der Wasserentnahme in Landwirtschaft, Industrie und Haushalten 72 Begriffsdefinitionen und Datenlage 72 Aktueller Stand der Wasserentnahme 73 Entwicklung der Wasserentnahme 79 Wasserqualität 86 Bestandsaufnahme der Wasserqualität 87 Niederschlag 89 Oberflächenwasser 90 Grundwasser 95 Qualitätsüberwachung 95 Qualitätsanforderungen 96 Trinkwasser 97 Wasser als landwirtschaftliches Produktionsmittel 98 Forschungs- und Handlungsempfehlungen 101 Wasser und Katastrophen 102 Einleitung 102

11 V Entwicklung der Hochwasserschäden 102 Vom Starkregen zum Hochwasserschaden 103 Unterscheidung verschiedener Hochwassertypen 105 Einflüsse von Klimaänderungen auf Hochwasser 107 Beobachtete Trends in Niederschlag und Abfluß 109 Weitere mögliche Änderungen der Hochwasserhydrologie aufgrund von Klimaänderungen 109 Möglichkeiten der Modellierung 110 Bewältigung von Hochwasserrisiken 112 Ermittlung des Hochwasserrisikos 113 Handhabung des Hochwasserrisikos 115 Forschungsempfehlungen 120 Wasser im globalen Beziehungsgeflecht der Wirkungszusammenhang 122 Trends in der Hydrosphäre 122 Globale Mechanismen der Wasserkrise 124 Einwirkungen auf die hydrosphärischen Trends 124 Auswirkungen der hydrosphärischen Trends auf andere Sphären 127 Die globale Wasserproblematik und ihre Ursachen 129 Kritikalitätsindex als Maß für die regionale Bedeutung der Wasserkrise 129 Modellierung der Wasserentnahme 130 Modellierung der Wasserverfügbarkeit 131 Wasserspezifisches Problemlösungspotential 132 Formulierung einer Kritikalitätsabschätzung 133 Syndrome als regionale Wirkungskomplexe der Wasserkrise 140 Wasserrelevanz einzelner Syndrome 140 Systematische Einordnung der Syndrome 146 Das Grüne-Revolution-Syndrom: Umweltdegradation durch Verbreitung standortfremder landwirtschaftlicher Produktionsmethoden 148 Begriffsbild 148 Beschreibung 148 Entscheidendes Merkmal 150 Allgemeine Syndromdarstellung 150 Syndrommechanismus 150 Syndromintensität/Indikatoren 157 Syndromkopplungen und -wechselwirkungen 161 Allgemeine Handlungsempfehlungen 162 Wasserspezifische Syndromdarstellung 165 Wasserspezifischer Syndrommechanismus 167 Wasserspezifisches Beziehungsgeflecht 167 Wasserspezifische Handlungsempfehlungen 169 Das Aralsee-Syndrom: Umweltdegradation durch großräumige Naturraumgestaltung 175 Begriffsbild 175 Wasserspezifischer Syndrommechanismus 176 Kerntrends an der Mensch-Umwelt-Schnittstelle 176 Antriebsfaktoren 178 Wirkungen auf die Natursphäre 179 Wirkungen auf die Anthroposphäre 181 Syndromkopplungen 183 Fallbeispiele 183 Aralsee 183 Drei-Schluchten-Projekt 185

12 VI Indirekte Messung der Intensität 188 Messung des Kerntrends Abflußänderungen auf Landflächen 189 Messung der Vulnerabilität 189 Intensität 192 Handlungsempfehlungen 192 Minderung der Disposition des Aralsee-Syndroms 192 Bewertung wasserbaulicher Großprojekte 193 Minderung der Folgen bestehender wasserbaulicher Großprojekte 196 Forschungsempfehlungen 196 Das Favela-Syndrom: Ungeregelte Urbanisierung, Verelendung, Wasser- und Umweltgefährdung in menschlichen Siedlungen 197 Begriffsbild 197 Allgemeine Syndromdiagnose 200 Landflucht, Enttraditionalisierung und ungeregelte Verstädterung 200 Politikversagen, Bedeutungszunahme des informellen Sektors und Ausgrenzung 203 Wasserspezifische Syndromdarstellung 206 Das Mißverhältnis zwischen Entnahme und Dargebot und seine Folgen 206 Wasserverschmutzung und Eutrophierung 207 Mangelnde Infrastruktur und ihre Folgen 207 Wasserspezifische Gesundheitsgefahren 208 Wasserzentriertes Beziehungsgeflecht 209 Dynamisches Intensitätsmaß für das Favela-Syndrom 210 Syndromkuration 211 Allgemeine Handlungsempfehlungen 211 Wasserspezifische Handlungsempfehlungen 213 Schlüsselthemen 218 Internationale Konflikte 218 Grundlagen der Konfliktanalyse 218 Wege zur Konfliktbewältigung 219 Regionale Konflikte um Wasser 219 Atatürk-Staudammprojekt am Euphrat-Tigris 221 Jordanbecken 224 Gabcikovo-Staudamm an der Donau 225 Große Seen in Nordamerika 226 Süßwasserdegradation als globales Problem 228 Regionale Wasserkonflikte als Sicherheitsbedrohung 228 Süßwasserressourcen als Weltnaturerbe 229 Binnengewässer und Meeresverunreinigung 229 Menschenrecht auf Wasser 230 Zusammenfassung 230 Ausbreitung wasservermittelter Infektionskrankheiten 231 Mit Wassernutzung verbundene Krankheiten 232 Genuß von verseuchtem Trinkwasser 233 Wasserassoziierte Wirte und Überträger von Infektionskrankheiten 235 Trends in der Ausbreitung wasservermittelter Infektionen 237 Handlungsbedarf und -empfehlungen 241 Wasser und Ernährung 245 Historischer Rückblick 245 Bevölkerungswachstum und Ernährung 245 Ernährung und Wasserverbrauch: Ist-Zustand und Blick in die Zukunft 249 Handlungsempfehlungen 250 Forschungsempfehlungen 251

13 VII Degradation der Süßwasserökosysteme und angrenzender Lebensräume 254 Versalzung und Austrocknung 255 Versauerung 257 Eutrophierung und Verschmutzung 257 Einführung exotischer Arten 259 Überfischung von Binnengewässern 261 Flächen- und Qualitätsverlust von Binnengewässern durch unmittelbare Eingriffe 261 Flächen- und Qualitätsverlust von Feuchtgebieten und ihre Auswirkungen 262 Forschungs- und Handlungsempfehlungen 265 Wassertechnologien: Grundlagen und Tendenzen 267 Wasserversorgung 267 Wassergewinnung 268 Wasserverteilung 269 Wasseraufbereitung 269 Wassernutzung 274 Wasserentsorgung 275 Wassersammlung und -transport 275 Wasserreinigung 275 Entwicklungstendenzen und Forschungsbedarf 279 Handlungsempfehlungen 280 Wege aus der Wasserkrise 281 Leitlinien für den Guten Umgang mit Wasser 281 Das Leitbild des Beirats 281 Normative Leitlinien für einen Guten Umgang mit Wasser 282 Das Leitbild im Lichte jüngerer Entwicklungen der internationalen Ressourcenpolitik und Rechtsauffassung 283 Soziokulturelle und individuelle Rahmenbedingungen für den Umgang mit Wasser 284 Wasserkulturen: Soziokulturelle Kontexte für den Umgang mit Wasser 284 Die wissenschaftlich-technische Dimension 285 Die ökonomische Dimension 287 Die rechtlich-administrative Dimension 288 Die religiöse Dimension 289 Die symbolische und ästhetische Dimension 289 Wasserverknappung und Verhalten 291 Wasserverschmutzung und Verhalten 294 Prinzipien und Instrumente eines nachhaltigen Wassermanagements: Umweltbildung und öffentlicher Diskurs 296 Maßnahmen der Umweltbildung für einen veränderten Umgang mit Wasser 297 Kommunikation und Diskurs 301 Grundlagen diskursiver Verständigung 301 Kommunikative Formen der Orientierung 302 Umsetzung und Anwendung diskursiver Verfahren 303 Empfehlungen 306 Ökonomische Ansatzpunkte für einen nachhaltigen Umgang mit Wasser 308 Besonderheiten des Wassers 308 Multifunktionalität und Bewertungsvielfalt des Wassers 308 Divergierende ökonomische Eigenschaften des Gutes Wasser 314 Regionaler Charakter der meisten Wasserprobleme 317 Steigende Bedeutung der Wirtschaftlichkeit 318 Lösung des Allokationsproblems 320 Grundsätzliche Lösungsmöglichkeiten 320

14 VIII Problemlösung über Wassermärkte 322 Mindestwasserbedarf und seine Sicherung 326 Vergleich der Wasserwirtschaft in Deutschland und den USA 328 Vorbemerkungen 328 Wasserwirtschaft in Deutschland 328 Wasserwirtschaft in den USA 329 Empfehlungen 331 Prinzipien und Instrumente des rechtlichen Umgangs mit Wasser 333 Einleitung 333 Wasserhaushaltsrecht in Deutschland 334 Rechtliche Regelung der Nutzungsaufteilung in Deutschland 334 Öffentliche Trinkwasserversorgung 335 Internationales Süßwasserrecht 335 Völkergewohnheitsrechtliche Regeln zur Nutzung grenzüberschreitender Gewässer 336 Neuere regionale Verträge 338 Fortschritte in der Arbeit der International Law Association 339 UN-Konvention zur nicht-schiffahrtlichen Nutzung internationaler Wasserläufe 340 Stärkung der internationalen Mediationsmechanismen zur Konfliktverhütung 343 Stärkung der internationalen Zusammenarbeit zum Schutz von Süßwasserressourcen 345 Global Consensus zu Süßwasserressourcen 345 Funktionen 346 Mögliche institutionelle Ausgestaltung 348 Zusammenfassung 350 Instrumenteneinsatz 351 Erhalt von wertvollen Biotopen (Welterbe) 351 Wasserver- und -entsorgung 352 Gesundheit 352 Bewässerung und Ernährung 353 Katastrophenschutz 354 Konfliktschlichtung auf nationaler und internationaler Ebene 355 E Forschungs- und Handlungsempfehlungen Zentrale Forschungsempfehlungen zum Schwerpunktthema Süßwasser 359 Sektorales Systemverständnis 359 Konkretisierung und Beachtung des Leitbildes 360 Ausgestaltung des Leitbildes 362 Integriertes Systemverständnis 364 Zentrale Handlungsempfehlungen zum Schwerpunktthema Süßwasser 367 Elemente einer globalen Wasserstrategie 367 Konkretisierung des Leitbildes 367 Beachtung und Ausgestaltung des Leitbildes 368 Ausgewählte Kernempfehlungen zur Vermeidung einer weltweiten Süßwasserkrise 370 F Literatur 375

15 IX G H I Glossar 399 Der Wissenschaftliche Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen 405 Index 409

16 Kästen Kasten D Kasten D Kasten D Kasten D Kasten D Kasten D Kasten D Kasten D Kasten D Kasten D Kasten D Kasten D Kasten D Kasten D Kasten D Kasten D Kasten D Kasten D Kasten D Kasten D Kasten D Kasten D Kasten D Kasten D Kasten D Kasten D Kasten D Kasten D Kasten D Kasten D Kasten D Kasten D Kasten D Kasten D Kasten E 2-1 Funktionen des Wassers 48 Der Baikalsee: eines der bedeutendsten natürlichen Laboratorien der Evolution 56 Variabilität des Abflusses am Beispiel ausgewählter afrikanischer Flüsse 60 Die Stomata der Pflanzen 66 Fossile Wasservorräte 74 Methoden des nicht-technischen Hochwasserschutzes 116 Übersicht über die Syndrome des Globalen Wandels 141 Die Grüne Revolution in Indien: Wasserprobleme 156 Partizipative Methoden der Datenerhebung und Projektplanung in der Entwicklungszusammenarbeit 166 Völkerrechtliche Aspekte der Ernährungssicherheit 172 Fallbeispiele des Favela-Syndroms 199 Methodik zu Auswahl angepaßter Verfahren der Abwasserbehandlung 216 Spieltheoretische Modellierung von Konfliktsituationen 220 Die Bedeutung von Ratten 238 Malaria auf dem Vormarsch 240 Aquakultur zunehmende Bedeutung einer traditionellen Wirtschaftsform 252 Bewässerungssysteme der Nabatäer 253 Die Einführung exotischer Nutzfischarten und ihre Folgen: zwei Fallbeispiele 260 Das Pantanal eines der größten Feuchtgebiete der Welt ist gefährdet 264 Die Ramsar-Konvention 266 Angepaßte Ver- und Entsorgungs-Technologien für Entwicklungsländer 278 Erscheinungsweisen und Bedeutungen des Wassers 285 Wasser als kulturbildendes Element 286 Wasser ohne Nutzer: Bewässerungsanlagen in Peru 287 Kenia: Von der Allmende zum Privateigentum 288 Neuseeland: Die Wasserkultur der Maori 290 Wasserverbrauchende Verhaltensweisen der privaten Haushalte 292 Wirksamkeit psychosozialer Interventionsmaßnahmen 298 Das Konzept der Rationellen Wasserverwendung in Frankfurt am Main 301 Frauen und Wasser in Entwicklungsländern 302 Erfahrungen mit diskursiven Verfahren im Umweltbereich aus dem In- und Ausland 304 Ökonomische Bewertung landwirtschaftlicher Wassernutzung 310 Wertkategorien, die sich nur bedingt oder kaum in einer marktlichen Zahlungsbereitschaft ausdrücken 312 Wichtige Güterkategorien 315 Globaler Verhaltenskodex zur Umsetzung des Rechts auf Wasser ( Weltwassercharta ) 371

17 Tabellen Tab. D Tab. D Tab. D Tab. D Tab. D Tab. D Tab. D Tab. D Tab. D Tab. D Tab. D Tab. D Tab. D Tab. D Tab. D Tab. D Tab. D Tab. D Tab. D Tab. D Tab. D Tab. D Tab. D Tab. D Tab. D Tab. D Tab. D Tab. D Tab. D Tab. D Tab. D Tab. D Tab. D Globale Verteilung von Feuchtgebieten 54 Kontinentale Wasserbilanzen 58 Kontinentaler Vergleich zwischen beobachteten und modellierten Jahresniederschlägen 69 Große Aquifere der Welt 74 Entwicklung des Anteils der Landwirtschaft an der globalen Wasserentnahme Jährliche kontinentale Wasserentnahme in der Landwirtschaft 75 Industrielle Wasserentnahme 77 Entwicklung der industriellen Wasserentnahme in den USA 77 Wasserwiederverwendungsraten 79 Trinkwassernutzung pro Person und Tag in Deutschland für Jährliche Wasserentnahme der Haushalte, nach Kontinenten 81 Grundannahmen zur Entwicklung der Wasserentnahme von Landwirtschaft, Industrie und Haushalten für die Szenarien L, M und H des Modells WaterGAP 83 Entwicklung der industriellen Wasserentnahme ausgewählter Länder 85 Veränderung der Wasserentnahme durch Haushalte (80er Jahre bis 2000) 85 Faktoren mit Einfluß auf die Wasserqualität 88 Typische Konzentrationen der wichtigsten Ionen in kontinentalem und ozeanischem Niederschlag 89 Abbaubare organische Substanz und schwer abbaubare Substanz sowie Sauerstoffgehalt in europäischen Flüssen und weltweit 93 Metallkonzentrationen in Gewässern weltweit 94 Einstufung der Oberflächengewässer nach Trophiegraden 95 Trophiegrade von Seen und Talsperren weltweit 96 Mögliche Komplexitätsstufen eines allgemeinen Monitoringprogramms in Fließgewässern 97 Trinkwasserstandards ausgewählter Parameter im Vergleich 99 Beurteilung der Wasserqualität für die Bewässerung 100 Empfohlene Höchstkonzentrationen toxischer Stoffe im Bewässerungswasser bei kontinuierlicher Bewässerung 101 Eignung salzhaltigen Wassers zur Viehtränke 101 Richtwerte der National Academy of Sciences, USA für Metalle und Salze im Wasser zur Viehtränke 101 Anzahl der durch Naturereignisse betroffenen Personen 104 Idealtypische Ökonomie-Ökologie-Auffassungen 133 Definition des Vulnerabilitätsindexes 134 Anzahl und Anteil der von der globalen Wasserkrise betroffenen Menschen 138 Mittlerer jährlicher Stickstoffdüngerverbrauch in den Grüne-Revolution-Ländern im Jahr Sedimentfrachten von ausgewählten Flüssen 179 Spitzenwerte des Yangtse Hochwassers 186

18 XII Tab. D Tab. D Tab. D Tab. D Tab. D Tab. D Tab. D Tab. D Tab. D Tab. D Tab. D Tab. D Das quantitative Ausmaß der Favela-Bildungen 198 Schlaglichtartige Gegenüberstellung des formellen und informellen Sektors 204 Trends in der städtischen Erwerbstätigenstruktur Lateinamerikas Wasserversorgung städtischer Haushalte 208 Abwasserbehandlung in humiden bis semi-ariden Gebieten 216 Wasservermittelte Krankheiten 232 Durch direkte und indirekte Einwirkung ausgelöste natürliche und anthropogene Versalzungsphänomene, ihre regionale Verbreitung und Prognose für die Zukunft 256 Weltweiter Rückgang von Feuchtgebieten 263 Einrichtungen zur Wassergewinnung und -verteilung 268 Verfahren der Wasseraufbereitung und Abwasserreinigung 270 Verteilung der Verantwortung bei alternativen Ansätzen der Wasserversorgung: Auswertung von Fallstudien 320 Geschätzter jährlicher Finanzbedarf ( ) zur Umsetzung von Kapitel 18 der AGENDA

19 Abbildungen Abb. C 2-1 Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Einbindung der Biodiversitätskonvention in die Weltumweltpolitik 29 Globale Verteilung des Wassers 47 Schematischer Längsverlauf eines Fließgewässers mit Zonierung der Fischfauna, physikalischen Gradienten und Sauerstoffprofil 52 Artenzahl terrestrischer und aquatischer Wirbeltiere 55 Häufigkeit wesentlicher Faktoren, die am Artensterben der Süßwasserfische Nordamerikas beteiligt sind 57 Globaler Wasserkreislauf: Reservoire, Flüsse und typische Verweildauer 59 Saisonale Abflüsse und interannuelle Schwankungen des Senegal ( ) und des Kongo ( ) 60 a) Prozentuale Absorption der Atmosphäre und b) globale Strahlungs- und Energiebilanz 61 Schema der Stomata mit Gas- und Stoffströmen 66 Globale Verteilung der jährlichen Niederschläge: a) Beobachtungen, b) Simulation des heutigen Klimas, c) Simulation eines Klimas mit 2 x CO 2 -Äquivalent, d) Differenz zwischen den beiden Modell-Klimaten b und c 70 Globale Verteilung der jährlichen Abflüsse. Differenz der Modell-Simulationen des heutigen Klimas und 2 x CO 2 -Äquivalent 71 Globale Verteilung der jährlichen Evapotranspiration. Differenz der Modell- Simulationen des heutigen Klimas und 2 x CO 2 -Äquivalent 71 Differenz der Modell-Simulationen des heutigen Klimas und 2 x CO 2 -Äquivalent: a) Jahressummen des Bodenwassers, b) Anzahl der Trockenstreß-Monate, in denen der Bodenwassergehalt unter eine kritische Schwelle sinkt 71 Globale Verteilung der Klimazonen nach Köppen. a) Beobachtung, b) Simulation des heutigen Klimas, c) Simulation eines Klimas mit 2 x CO 2 -Äquivalent, d) Differenz zwischen den beiden Modell-Klimaten b und c 72 a) Wasserentnahme der Landwirtschaft für 1995, b) Wasserentnahme der Landwirtschaft pro Kopf für a) Wasserentnahme der Industrie für 1995, b) Wasserentnahme der Industrie pro Kopf für a) Wasserentnahme der Haushalte für 1995, b) Wasserentnahme der Haushalte pro Kopf für Relative Entwicklung der Gesamtwasserentnahme bedingt durch Bevölkerungswachstum im Zeitraum von Relative Entwicklung der landwirtschaftlichen Wasserentnahme im Zeitraum von Relative Entwicklung der industriellen Wasserentnahme im Zeitraum von Relative Entwicklung der Wasserentnahme der Haushalte im Zeitraum von

20 XIV Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D 2-1 Abb. D 2-2 Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Entwicklung überregionaler Einflüsse mit Bedeutung für die Wasserqualität in der industrialisierten Welt von 1850 bis zur Gegenwart 88 Gefahr der Gewässerversauerung 90 Sedimentfracht der Flüsse. Absolute Sedimentfracht und relative Sedimentfracht pro Flächeneinheit des Einzugsgebiets 91 Salzgehalt verschiedener Süßwasserkörper weltweit 92 Hochwasserschäden: volkswirtschaftliche und versicherte Schäden durch große Überflutungen Globale Verteilung der Überschwemmungsgefahr 105 Die Bereiche eines Flußgebiets 106 Kaskade des Hochwasserrisikos 108 Umgang mit Risiko 113 Hochwassergefährdung, dargestellt durch die Isolinien für Wasserstände bei Extremhochwasser mit verschiedenen Wiederkehrzeiten (schematisch) 114 Schema der Möglichkeiten des Hochwasserschutzes 115 Nutzen der Vorwarnzeit am Beispiel von Staudammbrüchen 117 Wasserzentriertes Globales Beziehungsgeflecht: Einwirkungen 123 Wasserzentriertes Globales Beziehungsgeflecht: Auswirkungen 126 Bewertungsmatrizen. a) geringe Substituierbarkeit (Szenario II), b) hohe Substituierbarkeit (Szenario I) des natürlichen durch den ökonomischen Kapitalstock 135 Szenario II und Differenz a) Kritikalitätsindex im Jahre 1995, b) Änderung des Kritikalitätsindexes bis 2025 unter Annahme des mittleren Szenarios für die Wasserentnahme und der IPCC-Prognose IS92a für Wirtschaftswachstum und Bevölkerungsentwicklung 136 Szenario I und Differenz a) Kritikalitätsindex im Jahre 1995, b) Änderung des Kritikalitätsindexes bis 2025 unter Annahme des mittleren Szenarios für die Wasserentnahme und der IPCC-Prognose IS92a für Wirtschaftswachstum und Bevölkerungsentwicklung 137 Änderung der Anzahl der von schwerer oder sehr schwerer Wasserkrise (K = 4 oder 5) betroffenen Menschen zwischen 1995 und Einschätzung der Bedeutung der einzelnen Syndrome hinsichtlich ihres Beitrags zur Wasserkrise 147 Beziehungsgeflecht des Grüne-Revolution-Syndroms, Stadium I (ca ) 152 Beziehungsgeflecht des Grüne-Revolution-Syndroms, Stadium II (ca ) 153 Beziehungsgeflecht des Grüne-Revolution-Syndroms, Stadium III (ca bis heute) 154 Einzelindikatoren für das Auftreten der Grünen Revolution: a) Absolute Flächenproduktivitätssteigerung im Getreideanbau von , b) durchschnittliches Nahrungsversorgungsdefizit im Jahr Einzelindikatoren für das Auftreten der Grünen Revolution: c) Pro-Kopf- Getreideproduktion im Jahr 1991, d) relativer im Lande verbleibender Getreideproduktionszuwachs 159 Auftreten der Grünen Revolution 160 Auftreten des Grüne-Revolution-Syndroms 162 Syndromkopplungen im Zeitverlauf 163 Beziehungsgeflecht zum Aralsee-Syndrom 177 Abfluß des Colorado unterhalb der Dämme ( ) 180 Gesamtzufluß und Volumen des Aralsees ( ) 184 a) Zahl der Dämme in einer Provinz bzw. einem Land, bezogen auf die gesamte Flußlänge in der jeweiligen Region, b) Damm-Impaktindikator, d. h. Erwartungswert der flußaufwärts gelegenen Dämme pro km 3 Jahresdurchflußmenge 190

21 XV Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D Abb. D a) Vulnerabilität für schwerwiegende Schädigung von Natur und Mensch durch Errichtung von großen Staudämmen, b) Intensität des Aralsee-Syndroms 191 Wasserzentriertes Beziehungsgeflecht für das Favela-Syndrom 201 Altersangepaßte Sterberaten nach Todesursachen in verschiedenen Wohnzonen in Akkra und São Paulo 209 Intensität des Favela-Syndroms 211 Konfliktdifferenzierung: Werte-, Mittel- und Interessenkonflikte 219 a) Bevölkerung ohne Zugang zu sauberem Trinkwasser, b) Bevölkerung ohne Zugang zu sanitären Anlagen 231 a) Bevölkerung mit Zugang zu sauberem Trinkwasser, b) Kindersterblichkeit 233 Ausbrüche von Cholera im Jahr Ausbrüche von Dengue und Gelbfieber im Jahr Verbreitung von Malaria 236 Wachstumsraten und Zunahme der Weltbevölkerung 246 Ertragssteigerungen im Getreideanbau seit Weltgetreideprodukion und Entwicklung der Pro-Kopf-Produktion von Vergleich der Getreide-Produktionsniveaus von Europa und Afrika ( ) 248 Kalorienverbrauch und Nahrungszusammensetzung in verschiedenen Regionen der Erde 248 Entwicklung der Getreideanbau- und Bewässerungsflächen 249 Produktionszuwächse bei Aquakulturen 252 Anteil der Proteinversorgung durch Fisch 252 Karte des Pantanal 264 Verfahrensschema einer Anlage zur Aufbereitung von Oberflächenwasser 273 Verfahrensschema einer kommunalen Kläranlage mit weitgehender Entnahme von Kohlenstoff-, Stickstoff- und Phosphorverbindungen 276 Die Leitplankenphilosophie des WBGU 282 Wertgrenzprodukt für Wasser beim Baumwollanbau in Arizona (1975 und 1980) 310 Wassermärkte 323

22 Akronyme ADB AIDS BGBl BGW BIP BMBF BML BMZ BSB BSP BVerfGE CBD CBO CCD CDC CFS CGE CGIAR CIMMYT CITES CMS CSB CSD DAAD DDT DFG DALY ECE ECHAM ECHAM4- OPYC ECMWF ECOSOC EG EPI ESCAP EU FAO FCCC FCKW FWCW Asian Development Bank Acquired Immune Deficiency Syndrome Bundesgesetzblatt Bundesverband der Deutschen Gas- und Wasserwirtschaft Bruttoinlandsprodukt Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten Bundesministerium für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung Biochemischer Sauerstoffbedarf Bruttosozialprodukt Bundesverfassungsgericht Convention on Biodiversity Community Based Organization Convention to Combat Desertification Centers for Disease Control and Prevention (USA) Committee on World Food Security (FAO) Compagnie Générale des Eaux (Frankreich) Consultative Group on International Agricultural Research (USA) Centro Internacional de Mejoramiento de Maiz y Trigo (Mexiko) Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora Convention on the Conservation of Migratory Species Chemischer Sauerstoffbedarf Commission on Sustainable Development (UN) Deutscher Akademischer Austauschdienst Dichlor-Diphenyl-Trichloräthan Deutsche Forschungsgemeinschaft Disability-Adjusted Life Years Economic Commission of Europe (UN) Auf einem ECMWF-Modell aufbauendes, in Hamburg von der Universität Hamburg, dem Max-Planck-Institut für Meteorologie und dem Deutschen Klimarechenzentrum entwickeltes Klimamodell Gekoppeltes Atmosphären-Ozean-Klimamodell (MPI für Meteorologie und Deutsches Klimarechenzentrum) European Centre for Medium-Range Weather Forecast (UK) Economic and Social Council (UN) Europäische Gemeinschaft Expanded Programme of Immunization Economic and Social Commission for Asia and Pacific Europäische Union Food and Agriculture Organization of the United Nations Framework Convention on Climate Change Fluorchlorkohlenwasserstoffe Fourth World Conference on Women

23 XVII GAOR GAP GATT GCM GEF GEMS GIS GTZ GUS HABITAT IAP- WASAD ICLEI ICPD ICRISAT ICSU IDB IGH IDB IFAD IFPRI IGBP IGH IHDP IIASA IIMI IITA ILA ILC ILM ILO IPCC IPF IRRI IS92a IVU-Richtlinie KA KI LA21 LAWA LCA LED MAB- UNESCO MPI NATO NRO OAS OAU OCP OECD OSZE PAHO General Assembly Official Records Günedogu Anadolu Projesi General Agreement on Tariffs and Trade General Circulation Models Global Environment Facility (UN) Global Environmental Monitoring System (UNEP) Geographical Information System Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit, Eschborn Gemeinschaft Unabhängiger Staaten United Nations Conference for Human Settlement (UNCHS) International Action Programme on Water and Sustainable Agricultural Development (FAO) International Council for Local Environmental Initiatives International Conference for Population and Development International Crop Research Institute for the Semi-Arid Tropics (Indien) (CGIAR) International Council of Scientific Unions Interamerikanische Entwicklungsbank Internationaler Gerichtshof, Den Haag Inter-American Development Bank International Fund for Agricultural Development International Food Policy Research Institute International Geosphere Biosphere Programme (ICSU) Internationaler Gerichtshof International Human Dimension of Global Environmental Change Programme (ICSU) International Institute for Applied Systems Analysis (Österreich) International Water and Irrigation Management Institute (Sri Lanka) (CGIAR) International Institute of Tropical Agriculture (Nigeria) (CGIAR) International Law Association International Law Commission (UN) International Legal Materials International Labour Organisation Intergovernmental Panel on Climate Change (WMO, UNEP) Intergovernmental Panel on Forests (CSD) International Rice Research Institute (Phillippinen) (CGIAR) CO 2 -Emissionsszenario (IIASA) Richtlinie zur Vermeidung und Verminderung von Umweltverschmutzungen Kritikalitätsabschätzung Kritikalitätsindex LOKALE AGENDA 21 Länderarbeitsgemeinschaft Wasser Lebenszyklusanalyse Lyonnaise des Eaux-Dumez (Frankreich) Man and the Biosphere Programme (UNESCO) Max-Planck-Institut North Atlantic Treaty Organization Nichtregierungsorganisation Organisation der Amerikanischen Staaten Organization of African Unity Onchiocerciasis Control Programme (WHO) Organisation for Economic Co-operation and Development Organisation für Sicherheit und Zusammenarbeit in Europa Pan American Health Organisation

24 XVIII PAI PCB PEEM PIK PKK PLO POP PRA QELRO Ramsar RRA SAUR SEI SHIFT SRU T & D TRIPS UBA UN UN DTCD UN IN- STRAW UNCED UNCHS UNCLOS UNCTAD UNDP UNEP UNESCO UNFPA UNGA UNICEF UNIDO UNPD UPOV UVP VIP WaterGAP WBGU WEU WHG WHO WMO WRC WRI WTO WWI WZB Population Action International Polychlorierte Biphenyle Panel of Experts on Environmental Management for Vector Control (WHO, FAO, UNEP) Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung Partîya Karkeren Kurdistan (Kurdische Arbeiterpartei) Palestine Liberation Organization Persistant Organic Pollutant Participatory Rural Appraisal Quantified Emission Limitation and Reduction Objective Convention on Wetlands of International Importance especially as Waterfowl Habitat (unterzeichnet in Ramsar, Iran) Rapid Rural Appraisal Societé d Amenagement Urbain et Rural (Frankreich) Stockholm Environment Institute Studies of Human Impact on Forests and Floodplains in the Tropics (BMFT) Rat von Sachverständigen für Umweltfragen Towns & Development Council for Trade Related Aspects of Intellectual Property Rights Umweltbundesamt, Berlin United Nations United Nations Department of Technical Cooperation for Development United Nations International Research and Training Institute for the Advancement of Women United Nations Conference on Environment and Development, Rio- Konferenz 1992 United Nations Centre for Human Settlements (HABITAT) United Nations Convention on the Law of the Sea United Nations Conference on Trade and Development United Nations Development Programme United Nations Environment Programme United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization United Nations Population Fund United Nations General Assembly United Nations Children Fund United Nations Industrial Development Organisation United Nations Population Division International Convention for the Protection of New Varieties of Plants Umweltverträglichkeitsprüfung Ventilated Improved Pit Water - Global Assessment and Prognosis (Modell) Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen Westeuropäische Union Wasserhaushaltsgesetz World Health Organization (UN) World Meteorological Organisation (UN) Water Resources Committee (ILA) World Resources Institute World Trade Organisation Worldwatch Institute Wissenschaftszentrum Berlin für Sozialforschung

25 Kurzfassung A

26

27 Kurzfassung der einzelnen Kapitel 1 Nie habe ich Nilwasser zurückgehalten, nie habe ich dem Wasser den Weg versperrt, nie habe ich den Nil beschmutzt. PHARAONISCHE INSCHRIFT IM TAL DER KÖNIGE (RAMSES III) Der Umgang mit Wasser seine Erschließung, Verteilung, Nutzung, Reinhaltung und Abwehr hat die Geschichte der menschlichen Zivilisation nachhaltig geprägt. Der Umgang mit Wasser ist aber auch eine der vorrangigen Aufgaben der Gegenwart. Heute leben rund 2 Mrd. Menschen ohne Zugang zu sauberem Trink- und Sanitärwasser (Gleick, 1993), weltweit werden nur 5% der Abwässer gereinigt. Infolgedessen leidet jeder zweite Mensch in den Entwicklungsländern an einer wasserbedingten Krankheit; 5 Mio. Menschen sterben jährlich allein durch Verunreinigungen und Keime im Trinkwasser. Süßwasser ist der wichtigste limitierende Faktor für die Nahrungsmittelproduktion, und 70% des globalen Wasserverbrauchs werden schon jetzt in der Landwirtschaft genutzt. Um das Wasserdargebot zu sichern und zu steigern, werden weltweit bis zu Staudämme betrieben, und täglich wird ein neuer Damm eingeweiht. Der Inhalt aller Stauseen entspricht dem fünffachen Volumen aller Flüsse der Erde. Internationale Konflikte um die kostbare Ressource sind bei wachsender Verknappung in vielen Teilen der Welt vorauszusehen. Mit Blick auf äthiopische Planungen zu Staudammprojekten am Blauen Nil drohte beispielsweise der ehemalige ägyptische Präsident Sadat: Wer mit dem Nilwasser spielt, erklärt uns den Krieg! Ausmaß und Bedeutung der gegenwärtigen Süßwasserproblematik, die den Keim einer globalen sozialen und ökologischen Krise in sich trägt, ließen den Beirat dieses Thema in den Mittelpunkt seines diesjährigen Gutachtens stellen. Der Beirat analysiert und bewertet den Gesamtkomplex nach Fakten und Zusammenhängen, beschreibt im Detail die verfügbaren Instrumente für den Umgang mit Süßwasser und zeigt Wege zur Vermeidung einer weltweiten krisenhaften Entwicklung auf. Der Lösungsansatz des Beirats ruht auf 2 Pfeilern: Das erste Hauptelement bildet wiederum sein Leitplanken-Modell, welches das Entscheidungsdilemma zwischen sozialen, ökologischen und ökonomischen Zielvorstellungen durch eine klare Prioritätensetzung aufzulösen versucht. Dadurch wird ein robustes Paradigma für den Guten Umgang mit Wasser geschaffen. Das vom Beirat entwickelte Leitbild läßt sich unter der Maxime zusammenfassen: GRÖßTMÖGLICHE EFFIZIENZ UNTER BEACHTUNG DER GEBOTE VON FAIRNESS UND NACHHALTIGKEIT. Dieses Prinzip berücksichtigt die Tatsache, daß Wasser wie kein anderes Schutzgut eine knappe und essentielle Ressource darstellt. Wasser ist Wirtschaftsgut und Lebens-Mittel zugleich. Dabei definieren seine essentiellen Eigenschaften den soziokulturellen und ökologischen Rahmen, der als Leitplanke für die wirtschaftliche Nutzung des Wassers zur allgemeinen Wohlfahrtsoptimierung dient. Die Knappheitseigenschaften des Wassers erfordern hingegen, daß innerhalb der Leitplanken die wirtschaftliche Suche nach nutzenstiftender Süßwasserverwendung möglichst ungehindert erfolgen kann. Effizienz kann allerdings nur erzielt werden, wenn geeignete institutionelle, technische und edukatorische Voraussetzungen bestehen. Für spezifische Politikfelder und wissenschaftliche Fachbereiche entwickelt der Beirat aus diesem Leitbild Ansätze zur Lösung der Wasserkrise. Das zweite Hauptelement besteht folglich in einer globalen Strategie zur Umsetzung des Leitbildes. Diese Strategie gliedert sich in einen internationalen Konsens, eine Weltwassercharta und einen internationalen Aktionsplan zur Süßwasserproblematik. Grundlagen zur Analyse der weltweiten Wasserkrise Biologische und physikalische Grundlagen Die Darstellung der natürlichen Ausgangslage dient als Basis für weitere Analysen. Zunächst werden die Lebensräume des Süßwassers sowie die Bedrohung der limnischen Biodiversität geschildert. Hieran schließt die Darstellung der abiotischen Fak-

28 4 A1 Kurzfassung toren an, die für den Wasserkreislauf wichtig sind. Dabei müssen die Wechselwirkungen zwischen Atmosphäre und Vegetation besonders beachtet werden. Wie können sich wichtige Elemente der Wasserbilanz und des Wasserkreislaufs durch einen Klimawandel ändern? Zu dieser Frage legt der Beirat eine Analyse vor, in der Charakteristika des Wasserkreislaufs im heutigen und in einem simulierten Klima mit doppeltem CO 2 -Äquivalent-Gehalt verglichen werden. Der WBGU stützt sich dabei auf Rechnungen mit dem gekoppelten Atmosphäre-Ozean-Modell ECHAM/OPYC des Deutschen Klimarechenzentrums und des Max-Planck-Instituts für Meteorologie. Die Simulation mit diesem Modell zeigt, daß in einem wärmeren Klima mehr Niederschläge auf die Landmassen fallen, vor allem in hohen Breiten und in Teilen der Tropen und Subtropen. In anderen Regionen regnet es hingegen weniger. Hiervon sind etwa große Teile Brasiliens, das südwestliche Afrika und West- und Nordaustralien betroffen. Vom Menschen verursachte Klimaveränderungen werden wohl insgesamt den Wasserkreislauf verstärken, aber dies wird mit erheblichen regionalen Unterschieden verbunden sein. Es wird also Gewinner und Verlierer geben. Wasserbedarf und -nachfrage Die zukünftige Entwicklung der globalen Wasserentnahme für Landwirtschaft, Industrie und Haushalte hat der Beirat in einem Szenario prognostiziert, dessen Grundlagen am Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung und am Umweltsystemforschungszentrum der Universität Gesamthochschule Kassel erarbeitet wurden. Diesen Berechnungen liegen Annahmen über die zukünftige Entwicklung der zentralen Trends im Wasserbereich zugrunde, etwa über das Dargebot in Abhängigkeit vom Klimawandel, den Verbrauch unter Berücksichtigung der demographischen und wirtschaftlichen Entwicklung sowie die Effizienz der Wassernutzung. Wasserpreise, kulturelle Einflüsse und institutionelle Bedingungen der Wasserentnahme wurden nicht berücksichtigt. Die Prognose zeigt, daß die Gesamtwasserentnahme für die Landwirtschaft von um 18% steigen wird.trotz dieser Zunahme sinkt der Anteil der landwirtschaftlichen Wasserentnahme an der globalen Gesamtentnahme auf 56% und liegt damit 19% niedriger als Ursache dafür ist die Wasserentnahme durch die Industrie, die sich bis 2025 verdreifachen wird und damit wesentlich stärker als die Bevölkerungszahl steigt. Die Wasserentnahme durch die Haushalte wird vor allem in Afrika und Asien stark zunehmen, in Europa und Südamerika ist dagegen teilweise eine rückläufige Entwicklung zu erwarten. Wasserqualität Um ökologische und soziale Leitplanken für die Wasserqualität zu definieren, ist eine möglichst flächendeckende Beobachtung (Monitoring) notwendig. Daten zur Wasserqualität liegen heute jedoch geographisch sehr ungleich verteilt vor. Menschliche Einflüsse auf die Wasserqualität beeinträchtigen weltweit die Natur- und Kulturfunktionen, vor allem durch direkte Eingriffe in die Landschaft und Einträge aus punktuellen und diffusen Quellen aus Siedlungen, Gewerbe, Landwirtschaft und Industrie. Wie sich die durch den Menschen ins Wasser gelangten Stoffe in der Umwelt verhalten, wie sie sich ab- und umbauen und in Ökosystemen sowie auf Menschen wirken, ist zu wenig bekannt. Zu den global bedeutendsten Einflüssen auf die Wasserqualität gehören Versauerung, Eutrophierung, Versalzung sowie die Belastung mit organischen (z. B. Pestizide) und anorganischen Spurenstoffen (z. B. Schwermetalle). Für viele Nutzungsformen sind die Qualitätsansprüche kaum definiert, wie etwa für die Landwirtschaft und industrielle Nutzungen. Für andere werden sie national sehr unterschiedlich festgelegt, beispielsweise für das Trinkwasser, das grundsätzlich den höchsten Qualitätsansprüchen genügen muß. Das Setzen von Grenzwerten kann nur relative Sicherheit vor Gesundheitsschäden bieten. Damit langfristig die kritischen Belastungsgrenzen unterschritten bleiben, müssen zur Sicherung der Wasserqualität fachlich begründete Qualitätsziele definiert und erreicht werden. Hochwasser Der Großteil des Jahresgutachtens behandelt Probleme, die durch zu wenig Wasser oder durch dessen schlechte Qualität entstehen. Natürlich führt aber auch zu viel Wasser zu erheblichen Problemen und sogar zu Katastrophen. Hochwasser und Überschwemmungen sind die Naturkatastrophen, die weltweit die größten wirtschaftlichen Schäden verursachen und oft viele Menschenleben kosten. Der Beirat erörtert vor allem, wie Hochwasser entsteht, wie globale Veränderungen das Hochwasser beeinflussen und wie Hochwasserrisiken am besten bewältigt werden können. Eine ausführlichere Auseinandersetzung mit Risiken wird Gegenstand eines späteren Gutachtens des Beirats sein. Auswirkungen von Syndromen des Globalen Wandels in der Süßwasserkrise In den bisherigen Gutachten entwickelte der Beirat ein Konzept zur ganzheitlichen Betrachtung und Analyse der globalen Umweltveränderungen (WBGU, ). Danach können die wichtig-