Auswirkungen von Klimaänderungen auf Wasserdargebot, Hochwasserrisiko, Gewässerbelastung und Land(wirt)schaft in Niedersachsen (Verbundforschungsprojekt, MWK Niedersachsen), Projektteil KLIFWA, TP 2.3 Grudwasserdynamik

Das Ziel des Verbundforschungsvorhabens war die Untersuchung von regionalen und lokalen Folgen des Klimawandels auf die Wasserressourcen und die Land(wirt)schaft in Niedersachsen. Es erfolgte eine integrierte, modellbasierte Analyse für die Bereiche Wasserverfügbarkeit, Hochwasserrisiko, Gewässerbelastung, Küstenschutz, Landwirtschaft und Landschaftsökologie. Das prinzipielle Vorgehen umfasste für alle Bereiche drei Schritte: (A) Analyse des Ist-Zustandes und bisheriger Änderungen, (B) Prognose der Auswirkungen zukünftiger Klimaänderungen und (C) Entwicklung von Anpassungsstrategien. Für den Schritt (A) erfolgte eine Auswertung von meteorologischen und hydrologischen Beobachtungen, ein Downscaling von Klimamodellergebnissen und deren regionale Validierung sowie die Anpassung von hydrologischen und anderen dynamischen Modellen unter gegenwärtigen Klimabedingungen. Für den zweiten Schritt (B) wurden Prognosen mit den meteorologischen Klimaszenarien auf Basis der angepassten Modelle unter Berücksichtigung von Szenarien zukünftiger Landnutzung, Bevölkerungsentwicklung etc. durchgeführt. Prognoseunsicherheiten sollten dabei quantifiziert werden. Schließlich wurden im letzten Schritt (C) mögliche Anpassungsstrategien wie z.B. zusätzliche Hochwasserschutzmaßnahmen, veränderte Wasserbewirtschaftung oder angepasstes landwirtschaftliches Management, etc. vorgeschlagen und modelltechnisch auf ihre Wirkung hin überprüft. Die Untersuchungen erfolgten in hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung flächendeckend für zwei repräsentative niedersächsische Modellregionen, dem Flusseinzugsgebiet von Aller und Leine (ca. 15.000 km2) und dem Küsteneinzugsgebiet der Unterweser (ca. 2.500 km2).

Im TP 2.3 wurde die Grundwasserdynamik im gesamten Aller-Leine-Untersuchungsgebiet modelltechnisch untersucht. Dabei wurden speziell die Reaktion des Grundwassersystems auf veränderte hydraulische und hydrologische Randbedingungen mit einer voraussichtlich zunehmend stärkeren Dynamik und größeren Bandbreite als Folge der Klimaänderung quantifiziert. Hierzu wurden Standortmodellsimulationen, ein Upscaling der Modelle auf kleinere Referenzgebiete und eine makroskalige Simulation für das Gesamtgebiet unter Verwendung des 3D-Modellsystems HYDROGEOSPHERE durchgeführt. Die Unsicherheiten aus allen Modellsimulationen wurden regional differenziert für unterschiedliche zukünftge Klimaszenarien abgeschätzt.