REFRESH – Anpassungsstrategien zur Minderung der Klimawandelauswirkungen auf europäische Süßwasserökosysteme | Umweltbundesamt

Zur Beurteilung der Klimawandelauswirkungen auf die Süßwasserökosysteme sind nicht nur Klimaszenarien nötig, sondern auch solche die die damit verbundenen Veränderungen in der ⁠Landnutzung⁠, der Stickstoffdeposition und dem Bedarf an Wasserressourcen verdeutlichen. Basierend auf dem ⁠IPCC⁠-Sonderbericht zu Emissionsszenarien (SRES - IPCC Third Assessment Report "Climate Change 2001") und auf den Explorationsszenarien, welche vom Millennium Ecosystem Assessment genutzt werden, wird in REFRESH ein koordinierter Ansatz verwendet, um einen Rahmen für Szenarien zu entwickeln, die verschiedene Wege für die künftige soziale und wirtschaftliche Entwicklung darstellt. Der Szenariorahmen wird verwendet, um eine Reihe von kohärenten Handlungssträngen zu entwickeln, die dann weiter mit den Beteiligten hinsichtlich ihrer Konsistenz und Relevanz für acht Fallstudien (demonstrative Einzugsgebiete) erkundet wird.

Klimawandelszenarien

Um die Auswirkungen zukünftiger Klimaänderungen auf die Funktionstüchtigkeit aquatischer Ökosysteme zu bewerten und Strategien für das Ökosystemmanagement der Einzugsgebiete zu entwickeln, sind detaillierte Prognosen erforderlich. Der geeignetste Ansatz ist der von dem EU-Projekt ENSEMBLES entwickelte, worin ein Ensemble-Vorhersagesystem für den ⁠Klimawandel⁠ generiert wurde (d.h. mehrere numerische Vorhersagen mit leicht unterschiedlichen Anfangsbedingungen), welches auf dem neuesten Stand der Technik sowie verschiedenen globalen und regionalen Erdsystemmodellen basiert und über eine hohe Auflösung verfügt. Diese erlauben eine objektive und probabilistische Einschätzung der Unsicherheiten des zukünftigen Klimas auf saisonalen, dekadischen sowie auch längeren Zeitskalen.

Szenarien veränderter Landnutzung

Die Landbedeckung wird sich, als Folge von Klimawandel und sozioökonomischen Triebkräften, von der Gegenwart bis zum Jahr 2060 wahrscheinlich erheblich verändern. Obwohl die ⁠Unsicherheit⁠ beim Projizieren der zukünftigen Landbedeckung hoch ist, ist es möglich Szenarien zu konstruieren, welche die Empfindlichkeit der Einzugsgebiets-Modelle und die Wirksamkeit verschiedener Anpassungs- und Minderungsstrategien testen können (z.B. den Aufbau von Pufferzonen oder Anpflanzung von Waldgebieten für Bioenergie).

Änderungen der Wasserstände und des Abflussregimes

1961-2100

Das Projekt untersucht, inwiefern sich Süßwasser-Ökosysteme (Flüsse, Seen, Stauseen und Auen) in Europa in den nächsten 50 Jahren ändern werden. Dazu wird eine Kombination aus neuartigen Experimenten und Modellierung verwendet, um so das Wissen und die Werkzeuge zu generieren, die notwendig sind, um eine adaptive Management-Strategie umzusetzen.

Die Zukunft der europäischen Süßwasserökosysteme wird nicht nur durch Änderungen im ⁠Klima⁠, der Landbedeckung und der Umweltverschmutzung, sondern auch von zukünftigen Änderungen in der Verfügbarkeit von Wasser beeinflusst, insbesondere aufgrund der Konkurrenz zwischen den Bedarfen der Ökosysteme und den menschlichen Bedürfnissen. Szenarien für die Süßwasserressourcen werden in Europa auf verschiedenen Ebenen entwickelt. Auf kontinentalem Maßstab wird das WaterGAP Modell angewendet, um die Änderungen der Wasserverfügbarkeit und Wassernutzung zu quantifizieren.

Auf Ebene der Einzugsgebiete entwickelt das Projekt SCENES Szenarien anhand quantitativer Modellierungsansätze und der mehr qualitativen Erstellung von Handlungssträngen. REFRESH wird sich auf die Ergebnisse aus SCENES und anderen europäischen Projekten beziehen, um bestehende Szenarien für Wasserressourcen in Europa zu prüfen, Unsicherheiten für die zukünftige Wasserverfügbarkeit und empfindliche Ökosysteme hervorzuheben sowie Szenarien für die acht demonstrativen Einzugsgebiete herunter zu skalieren.

Eines der spezifischen Ziele des Projekts ist es, neue Indikatorsysteme und Bewertungsmethoden zur Vulnerabilität von Feuchtgebieten gegenüber dem Klimawandel zu entwickeln.

REFRESH wird den Beitrag verschiedener Anpassungs- und Minderungsmaßnahmen und Sanierungsmethoden bewerten, die den Auswirkungen von ⁠Klima⁠- und Landnutzungsänderungen auf die Struktur und Funktion von Flüssen entgegenwirken können. Bestehende Strategien auf lokaler Ebene in verschiedenen europäischen Klimazonen werden überprüft. Die Erfolgsquote und die Kosteneffizienz der Projekte werden nach Gewässertyp und Maßnahme bewertet. Unterschiede in den Erfolgsquoten von ähnlichen Sanierungsmethoden über Klimazonen hinweg werden hervorgehoben, wobei auch die aktuelle ⁠Landnutzung⁠ in Betracht gezogen wird. Die wichtigsten Treiber zur Wiederherstellung von ⁠Biodiversität⁠, Ökosystemstruktur und deren Funktion in Flüssen werden identifiziert. Zusätzlich wird REFRESH das derzeitige Anpassungsmanagement an den ⁠Klimawandel⁠ und entsprechende Sanierungsmaßnahmen für Seen beurteilen (Reduzierung von Nährstoffen, organischer Materiallast und Schadstoffbelastung, Biomanipulation). Ausgehend von Änderungen der Temperatur, Wasserstandsschwankungen und Nährstoffbelastungen, werden Vorhersagemodelle genutzt, um zu beurteilen, welche Strategien in der Zukunft am erfolgreichsten sein werden. Die Vorhersagen werden verwendet, um Richtlinien für klimabeständige, adaptive und praktikable Sanierungsziele in ganz Europa zu generieren und um Empfehlungen für das Management von Auen geben zu können.