Klimawandel am Niederrhein Klimaatverandering aan de Nederrijn. Einfluss eines möglichen Klimawandels auf das Grundwasser

Transkript

1 Klimawandel am Niederrhein Klimaatverandering aan de Nederrijn Einfluss eines möglichen Klimawandels auf Invloed van een mogelijke Klimaatverandering op het grondwater Hannsjörg Schuster Geologischer Dienst Nordrhein-Westfalen Niederrhein-Akademie Academie Nederrijn Kleve, 08. September 2012

2 Veränderungen des Klimas haben Auswirkungen auf klimagesteuerte Prozesse auf der Erde: Atmosphäre Biosphäre Lithosphäre

3 Hydrologischer Kreislauf globaler Kreislauf des Wassers reagiert sehr sensitiv gegenüber Klimaveränderungen?

4 Schon geringe natürliche Klimaschwankungen induzieren Veränderungen des Wasserkreislauf 30 Grundwassermessstelle in Linn Grundwasserstand [m NHN] b Fe b Fe b Fe b Fe Beispiel: 11-jähriger Zyklus der Sonnenaktivität WASSERSTD

5 Grundwasser: konkurrierende Nutzungsansprüche durch ensch und Natur hoher Nutzungsdruck Rohstoff für Trinkwasser Brauch- und Produktionswasser Industrie und Gewerbe Kühlwasser Landwirtschaftliche Beregnung Basisabfluss der Oberflächengewässer überlebenswichtig für GW-abhängige Ökosysteme

6 Landnutzung Böden Oberflächengewässer Grundwasser Grundwasserbeschaffenheit Grundwasserhaushalt Grundwasserstände Wechselwirkungen der Komponenten untereinander : Direkte und indirekte Auswirkungen des Klimawandels auf

7 IPCC 2007 Klimaszenario A1B: weiterhin rasches Wirtschaftswachstum, Verbesserung bei Versorgungs- und Verbrauchstechnologien, ausgewogene Nutzung aller Energiequellen Folgen: Zunahme der Winterniederschläge ehr Starkregenereignisse Abnahme der Sommerniederschläge Anstieg der Lufttemperaturen

8 Verlagerung des Niederschlages zum Winterhalbjahr und steigendes Risiko von Starkregenereignissen Folgen Bergland: erhöhte Wahrscheinlichkeit von Extremereignissen, Abschwemmungen und Trübeeinbrüche in Talsperren und in Karstgrundwasserleiter Flachland: erhöhte Wahrscheinlichkeit von Hochwasserereignissen, steigendes Risiko für Überschwemmungen von flussnahen Trinkwassergewinnungen Erhöhte Gefährdung der Grundwasser- /Rohwasserqualität

9 Abnahme der Sommerniederschläge und Anstieg der Lufttemperaturen Folgen: erhöhte Verdunstung früher einsetzende Vegetationsperiode Verschiebung des Wasserwirtschaftsjahres früher einsetzende Zehrung weniger wirksame GW-Neubildung insgesamt eher Rückgang der Neubildung regional Verknappung des Grundwassers bei steigendem Bedarf regional fallende Trends der Grundwasserstände

10 Anstieg der Lufttemperaturen Auswirkungen auf? Jahresmittel der Tagestemperaturen in NRW (LANUV Fachbericht 27)

11 Anstieg der Lufttemperaturen Konsequenz: langfristiger Anstieg der Grundwassertemperaturen auch im ländlichen Bereich 18,0 Beispiel GWS (landwirtschaftliche Landnutzung) 14,0 12,0 10,0 GWS Owichter (Kreis Euskirchen) 8,0 GWS peldorn (Kreis Kleve) GWS Krefeld-Hüls 6,0 4,0 A pr.8 7 A pr A pr A pr A pr Grundwassertemperatur [ C ] 16,0

12 Anstieg der Grundwassertemperaturen mögliche Folgen: Veränderung des Artenspektrums im Grundwasser Veränderung der Grundwasserökologie Auswertung LANUV NRW 2007 Reduzierung des Sauerstoffgehaltes Beeinträchtigung der Grundwasserhygiene Erhöhte Gefährdung der Grundwasser- /Rohwasserqualität

13 Indirekte Auswirkungen des Klimawandels auf das Grundwasser durch sekundäre Wassernutzungen Beispiele Anpassung in Forst- u. Landwirtschaft: andere Baumarten, veränderte Fruchtfolgen, Aussattermine, Anbaumethoden,Pflanzenschutzmittel Sickerwasserraten, Sickerwasseusammensetzung Ertragseinbrüche bei längerer Trocken- und Hitzeperioden verstärkter Austrag der Nitratüberschüsse Beeinträchtigung der Grundwasserbeschaffenheit

14 Indirekte Auswirkungen des Klimawandels auf höhere Luft-/ Bodentemperaturen führen zu stärkerem Humusabbau Beispiel zunehmende ineralisation des im Humus gebundenen Stickstoffes FOHRANN, R. (2007) verstärkte Auswaschung von Nitrat Erhöhte Gefährdung der Grundwasser- /Rohwasserqualität

15 Indirekte Auswirkungen des Klimawandels auf das Grundwasser durch sekundäre Wassernutzungen Beispiele verstärkte Aufheizung der urbanen Räume (Gebäude, Asphaltdecken, ) überproportional steigende Grundwassertemperaturen unter den Städten erhöhter Bedarf an Gebäudeklimatisierungen infolge der steigenden Lufttemperaturen, in Rheinschiene verstärkt mittels Geothermie mögliche Verschärfung des Trends steigender Grundwassertemperaturen in Großstädten Beeinträchtigung der Grundwasserbeschaffenheit

16 assnahmen - Entwicklung von Handlungsstrategien für unterschiedliche Szenarien - regelmäßiger Abgleich Prognosen / Realität - verstärktes wasserwirtschaftliches onitoring (enge und Güte) - intensiverer Schutz bestehender Wasserversorgungen/ Reservegebiete - Optimierung der Grundwasserbewirtschaftung - Anpassung der wasserwirtschaftlichen Infrastruktur - Optimierung der Vernetzung der Trinkwasserversorgung - verstärkte Erkundung von Grundwasservorkommen - Forschung und Entwicklung -..

17 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Dank u wel voor jullie aandacht! Hannsjörg Schuster Geologischer Dienst Nordrhein-Westfalen hannsjoerg.schuster@gd.nrw.de