Prima Klima oder brennend heißer Wüstensand?

Studienprojekt des 2. Fachsemesters unter Leitung von Fred Meier und Marco Otto




Zielsetzung

Im Rahmen dieses Projektes sollen die Studierenden des 2. Semesters der Landschaftsplanung sich mit Fragen des Klimawandels und seine mögliche Auswirkungen auf eine Flussauenlandschaft beschäftigen. Im Vordergrund stehen die Entwicklung von Fähigkeiten zum selbständigen wissenschaftlichen Arbeiten, zur Datenbeschaffung und Auswertung, Einblicke in moderne Messtechniken und gängige statistische Methoden. Geplant sind neben einer Exkursion in das Projektgebiet auch Einführungen in die wissenschaftliche Literaturrecherche.

Projektbeschreibung

Das Westhavelland liegt im westlichen Teil Brandenburgs und wird durchzogen von der unteren Havel, die bei Havelberg in die Elbe mündet. Brandenburg, Rathenow und Havelberg gehören zu den größten Städten der Region, welche durch eine vogelreiche und weitläufige Flussauenlandschaft geprägt ist. Neben zahlreichen wertvollen und geschützten Biotopen befindet sich dort eines der größten zusammenhängenden Feuchtgebiete Westeuropas.
Das Landschaftsbild ist durch den Menschen in Jahrhunderten überprägt und beeinflusst worden, in dem er den Fluss eindeichte und für die Schifffahrt ausbaute sowie Feuchtgebiete für die landwirtschaftliche Nutzung trocken legte. Seit dem Zusammenbruch des Lastschiffverkehrs und der chemischen Industrie in den frühen 1990er Jahren erlebt die Flussauenlandschaft ihr "Comeback". Durch Flächenstilllegungen, Schutzgebietsausweisungen oder Altarmsanierungen wird versucht, den oft massiven anthropogenen Veränderungen aus der Vergangenheit entgegenzuwirken. Aufwändige Projekte zur Renaturierung dieses Flussabschnittes befinden sich aktuell in der letzten Planungsphase und sollen Ende 2008 in konkrete Baumaßnahmen münden.
Doch welche Auswirkungen wird das auf die Region haben, wenn sich die Rahmenbedingungen ändern? Welche Rolle spielen die zu erwartenden Klimaänderungen für den Wasserhaushalt der Region? Wird das Leitbild eines wilden mäandrierenden Flusses mitten in Europa am Ende an den veränderten Klimabedingungen scheitern? Oder erweist es sich gar als Handlungsoption, um dem drohenden Wassermangel in der Landschaft entgegenzuwirken? Wird es in Zukunft überhaupt noch ein Feuchtgebiet geben oder trocknet das Gebiet aus?
Das Orientierungsprojekt "Prima Klima oder brennend heißer Wüstensand?" befasst sich mit möglichen Auswirkungen der prognostizierten Klimaänderungen auf den Landschaftswasserhaushalt im Westhavelland in Brandenburg. Ausgangsbasis des Projekts sind die Charakteristiken des Gebiets und die Grundlagen des Landschaftswasserhaushalts. Darauf aufbauend geht es darum, herauszufinden in wieweit globale Aussagen zur Klimaänderung, wie zum Beispiel ein durchschnittlicher Temperaturanstieg, auf regionaler Ebene zutreffend sind, also ob die globalen Aussagen sich auf eine kleinere Ebene herunter brechen lassen. Anschließend werden Prognosen, die es bereits auf regionaler Ebene im Bezug zum Westhavelland gibt, vorgestellt und deren Vorgehensweise geklärt. Zudem werden bestehende Datenreihen des Westhavellandes ausgewertet und versucht Trends bezüglich Niederschlag, Abfluss, Verdunstung und Grundwasser herauszufinden. Es wird untersucht, ob bereits signifikante Klimaänderungen im Westhavelland zu erkennen sind. Daran anknüpfend geht es um die Frage, ob es ein Modell gibt, mit dem hydrologische Modellierungen im Projektgebiet durchgeführt werden können, die Aufschluss über die Auswirkungen von prognostizierten Klimaänderungen liefern. Dazu wird von einer Reihe von Modelltypen und Modellen ein Modell ausgewählt und deren Parameter und Ein- und Ausgangsdaten näher untersucht.

Ergebnis

Im Verlauf des Projekts wurden verschiedene Aspekte des Klimawandels deren Auswirkungen auf den Wasserhaushalt auf globaler und lokaler Ebene betrachtet. Darunter fiel die Beschäftigung mit den globalen Aussagen zum Klimawandel, insbesondere mit dem IPCC, da ihm als Zusammenfassung des aktuellen Forschungsstands des Klimawandels besondere Bedeutung zukommt. Viele Wissenschaftler arbeiteten weltweit daran, so wird der IPCC als besonders aussagekräftig angesehen und dient auch politischen Entscheidungsträgern als Informationsquelle. Neben dem IPCC gibt es eine Reihe von weiteren Berichten, jedoch sind diese nicht so umfassend und stellen eher aktuelle Forschungsprojekte dar.
Anschließend wurde sich mit den regionalen Klimaprojektionen beschäftigt und insbesondere mit dem PIK Report No. 83, da er Brandenburg behandelt und somit das Projektgebiet einschließt. Ergebnis der Untersuchungen ist unter anderem, dass es weiterhin Forschungsbedarf gibt wie sich die globale Klimaänderung auf die regionale Ebene auswirkt. Zum anderen wurde diskutiert in wie fern Klimamodelle als gesichert angesehen werden können und welche negativen und positiven Auswirkungen die Klimaänderung mit sich bringt.
Die Auswertung der Datenreihen für 200-2007 von Niederschlag, Abfluss, Grundwasser und Verdunstung ergab unter anderem, dass es sehr schwierig ist für den relativ kurzem Zeitrum signifikante Trends herauszuarbeiten. Hinzu kommt, dass der Niederschlag nur an einem Punkt gemessen wurde und somit Fehler im Bezug zum gesamten Projektgebiet auftreten können, vor allem da der Niederschlag die maßgebliche Größe in dieser Betrachtung ist. Ein interessantes Ergebnis ist, dass im Gegensatz zu der Aussage der PIK Report No.83 ein leicht ansteigender Trend beim Niederschlag in Parey festgestellt wurde, wie der folgenden Grafik zu entnehmen ist.



Niederschlags-Jahreswerte von 1999 bis 2007 in Parey

© Institut für Ökologie  

Im nächsten Schritt wurde sich mit den Möglichkeiten einer hydrologischen Modellierung im Projektgebiet beschäftigt. Zuerst wurde der besondere Charakter des Projektgebiets bezüglich dieser Fragestellung festgestellt. Anschließend folgte eine Beschäftigung mit verschiedenen Modelltypen und Klassifizierungen als Grundlage für eine nachfolgende Modellauswahl. Nach einer Vorprüfung wurden die Modelle SLURP, PRMS/NMS, TOPMODEL, WASIM und TOPOG ausgewählt und näher untersucht. Nach den aufgestellten Kriterien, denen das Modell entsprechen muss, damit hydrologische Modellierungen im Westhavelland durchgeführt werden können, wurden die Modelle bewertet, wobei sich TOPMODEL als das geeignetste erwies. Anschließend wurden die benötigten Parameter und Ein- und Ausgangsdaten von TOPMODEL untersucht. Die Ergebnisse dazu sind der folgenden Grafik zu entnehmen.






© Institut für Ökologie  




Als Fazit lässt sich festhalten, dass der größte Vorteil an TOPMODEL ist, dass es je nach Eigenart des Gebiets spezifisch programmiert werden kann. Bei der Arbeit mit TOPMODEL können jedoch einige Probleme auftreten, zum Beispiel aufgrund der vielen verschiedenen Versionen oder der nicht so guten Dokumentation. Es lässt sich festhalten, dass hydrologische Modellierungen möglich sind, offen bleibt aber die Frage nach den tatsächlichen Klimaänderungen im Westhavelland.
Zusammenfassen lässt sich also sagen, dass die Frage nach den möglichen Auswirkungen der prognostizierten Klimaänderung auf den Landschaftswasserhaushalts des Westhavellandes nicht abschließend beantwortet ist. Der PIK Report No. 83 hat gezeigt, dass es zwar bereits Aussagen für Brandenburg gibt, aber nicht konkret für das Projektgebiet. Hinzukommen Schwierigkeiten, welche die Probleme beim Herunterrechnen der globalen Aussagen betreffen. Die Datenanalyse konnte einige Trends aufzeigen, jedoch sind diese mit gewissen Unsicherheiten behaftet - aufgrund der kurzen Zeitreihe und der geringen räumlichen Verteilung. Es konnte eine Basis für mögliche Modellierungen geschaffen werden. Eine konkrete Aussage jedoch konnte nicht geliefert werden. Auf Grund des befristeten zeitlichen Rahmens dieser Arbeit konnte die Frage der möglichen Auswirkungen der prognostizierten Klimaänderung auf den Landschaftswasserhaushalt im Westhavelland nicht vollkommen beantwortet werden. Aber es ist ein Grundstein gelegt worden auf dessen Basis weitergearbeitet werden kann.

Literatur

• IPCC-Report: Summary for Policymakers
  SOLOMON, S., D.M. MANNING, M. MARQUIS, K. AVERYT, M.M.B. TIGNOR, H. LEROY MILLER, Z. CHEN, 2007: IPCC AR4 WG1.

• PIK Report No. 83
  GERSTENGARBE, F.-W. , F. BADECK, F. HATTERMANN, V. KRYSANOVA, W. LAHMER, P. LASCH, M. STOCK, F. SUCKOW, F. WECHSUNG & P. C. WERNER, 2003: PIK Report No. 83.

• TOPMODEL
  FREER, J., 2004: Environmental Science, Lancaster University (LU). TOPMODEL Freeware.

• Grundlagen der Hydrologie
  MATTHEß G. & K. UBELL, 2003: Lehrbuch der Hydrogeologie, Bd.1, Allgemeine Hydrogeologie, Grundwasserhaushalt. 2 Aufl., Gebrüder Borntraeger: Berlin, Stuttgart, 576 S.

• Wasserhaushalt der unteren Havel
  KRAUSE S., 2005: Untersuchung und Modellierung von Wasserhaushalt und Stofftransportprozes-sen in Grundwassergeprägten Landschaften am Beispiel der unteren Havel. Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät der Universität Potsdam, 230 S.

zurück zur Übersicht

nach oben