Erhöhter Anpassungsdruck durch einen sich verändernden Wasserkreislauf

Als eine Folge des Klimawandels werden sich neben dem Anstieg der globalen Mitteltemperatur und den damit verbundenen regionalen, unterschiedlichen Temperaturänderungen auch die Komponenten des Wasserkreislaufs – Verdunstung, Abfluss und Grundwasserneubildung – verändern. Diese Entwicklung ist mit weitreichenden Folgen verbunden. Der kürzlich als GERICS Report 29 erschienene Studie „Der Einfluss des Klimawandels auf die terrestrischen Wassersysteme in Deutschland“ fasst die Ergebnisse ausgesuchter Projekte zusammen, die sich mit den Folgen des Klimawandels für die terrestrischen Wassersysteme in Deutschland beschäftigen.

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Betrachtet man die Temperatur-Mittelwerte der vergangenen Jahre, so zeigt sich, dass von den zehn wärmsten bislang in Deutschland gemessenen Jahren acht in das 21. Jahrhundert fallen. Dabei war 2014 das wärmste je in Deutschland gemessene Jahr. Beispiele für Klimawandelfolgen durch Temperaturänderungen sind Gesundheitsbelastungen und die Änderung von Lebensräumen von Pflanzen und Tieren. Wie empfindlich Menschen auf Hitzestress reagieren, wenn sie anfällig oder nicht darauf vorbereitet sind, verdeutlicht der Rekordsommer 2003 mit rund 3.500 hitzebedingten Todesopfern in Deutschland. Die Folgen des Klimawandels können aber auch zu weitreichenden Veränderungen im Wasserkreislauf Deutschlands führen. Zu diesem Schluss kommen die Autoren der GERICS-Studie „Der Einfluss des Klimawandels auf die terrestrischen Wassersysteme in Deutschland“, die im Februar 2017 erschienen ist.

Welche Auswirkungen höhere Temperaturen in Verbindung mit geringen Niederschlagsmengen im Frühjahr und Sommer auf den Wasserkreislauf haben können, zeigte ebenfalls das Rekordjahr 2003. Die Wasserstände in Trinkwassertalsperren und Flüssen sanken deutlich ab, der durch die Trockenheit ausgelöste ökologische Stress und die Waldbrandgefahr stiegen an, flusswassergekühlte Wärmekraftwerke mussten ihre Produktion drosseln und die Binnenschifffahrt in Elbe und Donau war eingeschränkt. Neben der Wasserwirtschaft werden also vom Klimawandel unter anderem auch die Energiewirtschaft, die Landwirtschaft, die Sektoren Transport und Logistik sowie die chemische und pharmazeutische Industrie, hochwasserbedrohte Städte und Ökosysteme betroffen sein.

Was beobachtete und für die Zukunft projizierte Veränderungen sowohl im Hinblick auf Abflussmengen und Wasserstände – von Fließgewässern, Seen und dem Grundwasser – als auch für die Wasserqualität für Menschen oder Ökosysteme bedeuten, haben Wissenschaftler unter der Leitung von Apl.-Prof. Dr. Steffen Bender (GERICS) in diesem Bericht zusammengestellt. Grundlage für die Analyse sind die Ergebnisse 29 nationaler und internationaler Forschungsprojekte, die mit unterschiedlichem Fokus die Auswirkungen des Klimawandels auf Komponenten des Wasserhaushalts in Deutschlands betrachteten.

Der Wasserkreislauf verändert sich schon heute

Die sechs Autoren weisen zwar darauf hin, dass ausgehend von den Klimaprojektionen keine exakten Aussagen über zukünftige Entwicklungen in Gewässern und dem Grundwasser möglich sind. Klimaprojektionen sind keine Vorhersagen einzelner zukünftiger Ereignisse, sondern eine in sich schlüssige zukünftige Entwicklung unter gegebenen Randbedingungen des Klimasystems. Allerdings belegen die Beobachtungsdaten schon heute, dass sich seit Beginn des 20. Jahrhunderts die mittlere Temperatur in allen Jahreszeiten erhöht hat. Zudem konnte in vielen Teilen Deutschlands eine saisonale Verschiebung der Niederschläge mit weniger Sommer- und mehr Winterniederschlägen beobachtet werden. In Kombination hat dies auch Auswirkungen auf das Abflussverhalten von Flüssen und auf die Grundwasserneubildung. In den letzten Jahren haben sich die Niedrigwasserperioden in den meisten deutschen Flüssen verlängert. Zusätzlich ist tendenziell ein Anstieg der Wassertemperaturen zu beobachten. Dieser Trend wird sich auch zukünftig fortsetzen und nicht nur Kühlwassernutzer sondern auch Ökosysteme vor neue Herausforderungen stellen.

Systemverständnis muss erhöht werden

Im Hinblick auf Anpassungsmaßnahmen an die Folgen des Klimawandels geben die Wissenschaftler folgende Empfehlungen: Die Abschätzung der Klimawandelfolgen ist nur dann zielführend, wenn man die betreffenden Systeme ganzheitlich, also einschließlich der vorhandenen Wechselwirkungen und Nebeneffekte, betrachtet. Dies gilt insbesondere für das Zusammenspiel von Klimaschutz- und Anpassungsmaßnahmen. Als ein wichtiges Ziel wird die Verringerung der Flusserwärmung genannt, wobei die Umsetzung von Maßnahmen von einer stärkeren gesetzlichen Regulierung begleitet werden muss. Bezogen auf die Wassernutzungen spielt insbesondere die Landwirtschaft eine zentrale Rolle. Da der Bewässerungsbedarf weiter steigen wird, die Wasservorräte aber begrenzt sind, wird die Entwicklung effizienterer Maßnahmen zur Nutzung vorhandener Wasserressourcen als wichtige Lösungsoption angesehen. Im Hinblick auf die Wasserversorgung gehen die Wissenschaftler davon aus, dass es keiner grundlegenden Neuausrichtung bedarf. Allerdings können vereinzelt Engpässe, etwa in Brandenburg oder in Ostbayern, nicht ausgeschlossen werden.

Klimawandeltaugliche Infrastruktur und bessere Informationen erforderlich

In Anbetracht steigender Nutzungskonflikte empfehlen die Wissenschaftler die Entwicklung vorausschauender, nachhaltiger Managementstrategien, die lokale und regionale Maßnahmen mit Aktivitäten auf Einzugsgebietsebene sinnvoll kombiniert. Dazu bedarf es flexibler und klimawandeltauglicher Infrastrukturelemente sowie der Bereitstellung von Ersatzsystemen, die einen Ausfall überbrücken können. „Um sich den zukünftigen Herausforderungen stellen zu können, sind für die terrestrischen Wassersysteme mehr gut aufbereitete Informationen notwendig“ heißt es in den Bericht. Dies schließt die Vereinheitlichung von Begriffen oder von Referenz- und Projektionszeiträumen mit ein.

Report 29