GLOWA-Danube Ergebnisse und Kernaussage1. EinleitungFür die Untersuchung der regionalen Auswirkungen des Klimawandels im Einzugsgebiet der Oberen Donau wurde in GLOWA-Danube das integrative Entscheidungsunterstützungssystem DANUBIA entwickelt, welches aus unterschiedlichen naturwissenschaftlichen und sozialwissenschaftlichen Teilmodellen besteht (siehe Kapitel E2 bis E4 und 2.1 bis 2.12). Mit einem Ensemble von Szenarien für die zukünftige Entwicklung von Klima und Gesellschaft, welches eine plausible Spannweite möglicher Entwicklungen aufzeigt, wurden vielfältige Auswirkungen simuliert.
Der Schwerpunkt lag dabei auf der Naturressource
Wasser und ihrer Nutzung. Die entwickelten
Klimaszenarien beziehen sich auf den Zeitraum
von 2011 bis 2060 und basieren auf dem
moderaten A1B-Emissionsszenario des IPCC.
Die folgenden Kernaussagen lassen sich als Resultate
des Forschungsprojektes GLOWA-Danube 2. Der methodische Ansatz von GLOWA-DanubeSowohl die regionalen Auswirkungen des Klimawandels
als auch die möglichen Adaptationsstrategien
sind komplex. Dies liegt an den vielfältigen
Verflechtungen und Wechselbeziehungen
zwischen den klimatischen, geographischen
und gesellschaftlichen Faktoren. Sie machen
Analysen von einer Ursache und einer eindeutigen 3. Die regionale Entwicklung des KlimasBereits für die Vergangenheit konnte im EZG der
Oberen Donau ein deutlicher Anstieg der Lufttemperatur
nachgewiesen werden (siehe Kapitel
1.9). Der gemessene Temperaturanstieg an der
Oberen Donau ist mit durchschnittlich 1,6°C mehr
als doppelt so hoch wie im globalen Mittel. Die
Erkenntnisse über den Grad der zukünftigen regionalen
Temperaturentwicklung zeigen über
diesen generellen Trend hinaus eine große Bandbreite
möglicher Entwicklungen auf. Die wahrscheinlichen Temperaturerhöhungen bewegen
sich regional zwischen 3,3°C und 5,2°C im Zeitraum
zwischen 1990 und 2100 (siehe Kapitel S1-S5). 4. Die Entwicklung der GesellschaftDie Gesellschaftsszenarien in GLOWA-Danube
basieren auf den sogenannten Gesellschaftlichen
Megatrends von SinusSociovision, welche sich
auf die gesamtgesellschaftliche Situation und
ihren Wandel in der Zukunft beziehen und deshalb
ein entsprechend hohes Abstraktionsniveau
besitzen. Für die Umsetzung in GLOWA-Danube
erfolgte eine Spezifizierung dieser Megatrends im
Sinne einer konkreten inhaltlichen Ausprägung je
nach Teilprojekt. Für die Entwicklung der gesellschaftlichen
Grundausrichtung in der Zukunft
wurden drei Szenarien entwickelt, welche u.a.
neue Technologien, die Globalisierung sowie demographische,
5. WasserhaushaltDie Simulationsergebnisse zeigen, dass das Wasserdargebot an der Oberen Donau für den Zeitraum von 2011 bis 2060 abnimmt, aber nicht knapp werden wird (siehe Kapitel 3.1.1). Die Abnahme schwankt je nach verwendetem Klimaszenario zwischen 5% und 25% im Vergleich der Zeiträume 2036-2060 und 1971-2000. Neben einem leichten Rückgang des Niederschlags ist in einem komplexen Netzwerk von Wechselwirkungen dafür in erster Linie die mit dem Temperaturanstieg einhergehende starke Erhöhung der Verdunstung verantwortlich. So wird sich die Evapotranspiration im Gebietsmittel je nach Klimaszenario um 10% bis 25% erhöhen (siehe Kapitel 3.1.6). Durch den Niederschlagsrückgang sowie den Anstieg von Temperatur und Verdunstung wird sich auch der Abfluss in den Flüssen des Einzugsgebietes der Oberen Donau zukünftig verringern. Die Abnahme liegt je nach behandeltem Klimaszenario zwischen 5% und 35% bis zum Jahr 2060. Regional wird die Abnahme in den Alpen am geringsten, entlang der Donau hingegen sehr stark ausgeprägt sein. Die jährliche Wasserabgabe der Oberen Donau am Pegel Achleiten an die Donau-Unterlieger wird sich auf Basis der Szenariorechnungen dadurch bis 2060 um 9% bis 31% verringern (siehe Kapitel 3.1.1). Die Grundwasserneubildung im gesamten Einzugsgebiet wird sich aufgrund der Verdunstungszunahme und der leichten Niederschlagsabnahme im Vergleich der Zeiträume 2036-2060 und 1971-2000 um 5% bis 21% verringern (siehe Kapitel 3.1.7).
Die steigenden Temperaturen führen zu einer
starken Verringerung der Schneedeckenhöhe und zu einer Verkürzung der Schneedeckendauer bis 2060 um 30 bis 60 Tage in allen Höhenlagen
(siehe Kapitel 3.1.5). Schneeverhältnisse, die
heute auf etwa 1000 m ü. NN herrschen, werden in Zukunft vermutlich in etwa 2000 m Höhe zu
finden sein. Im Sommer wird zukünftig auch in den
Gipfellagen der Niederschlag vermehrt als Regen
fallen. Somit wird zukünftig weniger Schneespeicher
zur Verfügung stehen, wodurch ein Rückgang
des Anteils von Schneeschmelzwasser am
Gesamtabfluss zu erwarten ist (siehe Kapitel
3.1.8). Die starke Reduzierung des Schneespeichers
und die frühere Schneeschmelze in den Alpen
führen zu einer ausgeprägten Vorverlagerung
der jahreszeitlichen Verfügbarkeit des Wassers
vom Sommer ins Frühjahr und zu einer starken bis
sehr starken Verringerung der Niedrigwasserabflüsse
an den Hauptflüssen.
Die Stromerzeugung aus den im Einzugsgebiet
der Oberen Donau betriebenen Wasserkraftanlagen
als ein Hauptträger erneuerbarer Energien
wird aufgrund des reduzierten Abflusses in der
Zukunft je nach gewähltem Klimaszenario und
Teileinzugsgebiet unterschiedlich stark zurück
gehen. Die Abnahme tritt besonders stark bei
Für die Entwicklung der natürlichen Hochwasserabflüsse im Einzugsgebiet der Oberen Donau ergibt sich kein einheitliches Bild. Die Ergebnisse lassen darauf schließen, dass am Pegel Achleiten keine gravierenden Änderungen eintreten werden. Sie zeigen allerdings eine eindeutige Zunahme der Hochwasserspitzen in den Alpentälern und Kopfeinzugsgebieten. Dort erhöhen sich die Hochwasserspitzen bis 2060 z.T. um den Faktor 3 (siehe Kapitel 3.1.3). Sowohl die stärkeren Hochwasserspitzen als auch die zuvor genannte Änderung des Niedrigwasserabflusses können zu einem Großteil auf die Veränderung der Niederschlagsart in alpinen Regionen von Schnee zu Regen und der damit verbundenen Reduzierung der Speicherung des Wassers in Form von Schnee zurückgeführt werden.
Die vorgestellten Ergebnisse zeigen die zum Teil gravierenden Folgen des Klimawandels für den Wasserhaushalt der Oberen Donau. Die Wasserabgabe an die Unterliegerstaaten, die vom Donauwasser abhängen und es intensiv nutzen, wird sich zukünftig mäßig bis signifikant reduzieren. Die Zusammenschau der Ergebnisse macht deutlich, dass die Rolle der Oberen Donau als „Wasserschloss“ für die Donau-Unterlieger zukünftig neu bewertet werden sollte. 6. Wasserverbrauch und WasserversorgungDie Simulationen des Wasserverbrauchsverhaltens der Haushalte zeigen, dass sich der private Pro-Kopf Wasserverbrauch im Einzugsgebiet der Oberen Donau im betrachteten Zeitraum von 2011-2060 deutlich reduzieren wird.
In der zweiten Hälfte des Simulationszeitraums
tritt dabei eine spürbare Verlangsamung des
Rückgangs ein. Der Rückgang ist hauptsächlich
auf eine weitere Verbreitung von Wasserspartechnologien
in den Haushalten und eine Veränderung
des Verbraucherverhaltens zurückzuführen.
Die Ausbreitung von Wasserspartechnologien
ist je nach Innovation, Milieu und gesellschaftlichem Szenario unterschiedlich, in einigen
Fällen wird sogar eine flächendeckende Ausbreitung
erreicht. Der Rückgang des Pro-Kopf
Verbrauchs wird durch die zunächst steigenden
Bevölkerungszahlen teilweise kompensiert. Insgesamt
zeigen die Simulationen jedoch einen
Rückgang des privaten Trinkwasserverbrauchs
von ca. 20% bis 25% bis 2060 (siehe Kapitel
3.2.4 und 3.2.6). 7. Winter- und SommertourismusDie Entwicklung des Wintertourismus ist durch eine regional und nach Höhenlage unterschiedlich starke Verringerung der Schneedeckendauer gekennzeichnet, die je nach gewähltem Klimaszenario 30 bis 60 Tage umfassen kann. Die abnehmende Schneesicherheit in niedrigeren Lagen verstärkt die Konzentration des Wintertourismus auf hoch gelegene, große Skigebiete mit guter infrastruktureller Ausstattung. In diesen wird sich aufgrund der höheren Niederschläge im Winterhalbjahr die Schneesituation trotz erhöhter Temperaturen nicht verschlechtern, teilweise sogar verbessern. Allerdings ist im gesamten Untersuchungsgebiet mit einer Abnahme der optimalen Skitage zu rechnen, welche sich durch unterschiedliche Faktoren wie fehlendem Niederschlag, einer ausreichenden Schneedecke, Sonnenschein, geringer Windgeschwindigkeit und angenehmen Temperaturen auszeichnen.
Durch die hohen Investitionskosten für künstliche
Beschneiung und die geringere Schneesicherheit
wird in einigen tiefer gelegenen Skigebieten
ein wirtschaftlich rentabler Betrieb nicht mehr
aufrecht erhalten werden können, zumal durch
höhere Temperaturen der Einsatz von Schneekanonen
häufig nicht mehr möglich ist. In der
zweiten Hälfte des Simulationszeitraums werden
somit je nach gewähltem Klimaverlauf zwischen
20% und 50% der heutigen Skigebiete ihre
Existenz nicht mehr durch den Skitourismus
sichern können (siehe Kapitel 3.2.1). 8. Land- und ForstwirtschaftAlle untersuchten Klimaszenarien zeigen, dass der steigende CO -Gehalt der Atmosphäre und 2 die erhöhte Temperatur zu einem Anstieg der Ernteerträge führen werden (siehe Kapitel 3.3.1). Die Wassernutzungseffizienz der Vegetation (Verhältnis der Biomasseproduktion zu transpiriertem Wasser) verbessert sich für C -Pflan- 3 zen deutlich. Die Transpiration nimmt damit nicht proportional zur Biomasseproduktion zu. Vereinzelt kann es in Trockenjahren auf leichten Böden vor allem entlang der Donau zu einer Reduzierung des Ernteertrags kommen.
Die Mineralisation der organischen Substanz in
den Böden nimmt zu. Dadurch verbessert sich,
bei ausreichender organischer Substanz im Boden,
die Stickstoffverfügbarkeit. Diese Effekte,
welche u.a. durch eine Erhöhung der Temperatur
der obersten Bodenschicht unterstützt werden
(siehe Kapitel 3.3.2), wirken sich abhängig von
den lokalen Klimafaktoren kleinräumig unterschiedlich
stark aus. 9. Industrieller WasserverbrauchDie Vulnerabilität der Industrie bezüglich des Klimawandels ist im Einzugsgebiet der Oberen Donau als gering einzuschätzen. Es ergeben sich lediglich regional begrenzte Wachstumsverluste von bis zu 0.4 Promille jährlich. In manchen Regionen profitiert das Wirtschaftswachstum sogar vom Klimawandel. Die Industrie reagiert auf Wasserverknappung zuerst mit Prozessoptimierung und im Weiteren mit Kreislauf- oder Mehrfachnutzung und kann so einer Produktionseinschränkung durch die Ressourcenverknappung ausweichen (siehe Kapitel 3.2.5).
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