KLIBB - Auswirkungen des Klimawandels auf Biotope Baden-Württembergs

Teilforschungsprojekt des Forschungsprogramms
Herausforderung Klimawandel

Das Forschungsvorhaben Auswirkungen des Klimawandels auf Biotope Baden-Württembergs entwickelt mit Hilfe von Modellrechnungen Szenarien zu den Auswirkungen des Klimawandels auf die Standortseigenschaften ausgewählter Biotope.
Hierbei steht der Bodenwasserhaushalt im Mittelpunkt der Betrachtung.

Ziele

Die Ziele des Projektes sind:

• Die Auswirkungen des Klimawandels auf den Bodenwasserhaushalt sollen beispielhaft für ausgewählte Untersuchungsgebiete abgeschätzt werden.
• Aus den Wasserhaushaltsänderungen sollen Aussagen über den Wandel weiterer Bodeneigenschaften und die zukünftige Vegetationsentwicklung sowie die hieraus erwachsenden Konsequenzen für den Naturhaushalt abgeleitet werden.

Hintergrund

Klimatologen und Meteorologen prognostizieren allgemein höhere Temperaturen und ein verändertes Niederschlagsregime im Zuge des anthropogen initiierten Klimawandels. Inzwischen liegen für Baden-Württemberg regionalisierte Projektionen über die Klimaveränderungen aus dem KLIWA-Projekt vor.

Der Bodenwasserhaushalt ist ein wichtiger Standortfaktor und beeinflusst die Lebensmöglichkeiten der Pflanzen entscheidend. Es ist zu erwarten, dass der Klimawandel unterschiedlich stark auf den Bodenwasserhaushalt von Standorten einwirkt. Vermutlich werden Biotope mit eher ausgeglichenem Wasserhaushalt, beispielsweise auf tiefgründigen Böden und in niederschlagsreichen Gebieten, weniger betroffen sein. Im Gegensatz dazu sind in flachgründigen Biotopen ohne Grundwassereinfluss oder Feuchtgebieten mit kleinem Einzugsgebiet ohne Fließgewässeranbindung tiefer greifende Veränderungen wahrscheinlich. Außerdem sind ausgeprägte regionale Unterschiede zu erwarten.

Meteorologen können für ihre Klimaprognosen auf langjährige Datenreihen von vielen übers Land verteilten Wetterstationen zurückgreifen. Solche Daten gibt es für den Bodenwasserhaushalt unterschiedlicher Standorte nicht. Um dieses Manko auszugleichen, können jedoch mit Hilfe von Wasserhaushaltsmodellen entsprechende Werte, wie zum Beispiel Bodenwassergehalte in unterschiedlichen Tiefenstufen, als Grundlage für die Prognosen berechnet werden.

Forschungsansatz

Mit Hilfe von Wasserhaushaltsmodellen sollen klimabedingte Veränderungen der Standorteigenschaften für repräsentative Biotope unterschiedlicher Feuchte-Ausprägung in verschiedenen Regionen Baden-Württembergs quantifizierbar gemacht werden. Hierzu werden aus Wetterdaten der Jahre 1980 bis 2005 und realen Boden- und Vegetationsdaten die rezenten Standorteigenschaften (Ist-Zustand) mit Wasserhaushaltsmodellen berechnet und den zukünftigen Standorteigenschaften, die auf Grundlage der Klimaprojektionen modelliert werden, gegenübergestellt.

Untersuchungsgebiete

Es wurden zehn grundwasserferne und zwei grundwasserbeeinflusste Untersuchungsgebiete beispielhaft für Baden-Württemberg ausgewählt.

Auch mögliche Auswirkungen des Klimawandels auf die Ufervegetation des Bodensees sollen betrachtet werden.

Wasserhaushaltsmodellierungen

Die Wasserhaushaltsmodellierungen werden in zwei Arbeitsschritten durchgeführt:

1. Bei der Modellierung des Ist-Zustandes wird der Wasserhaushalt der Standorte für den Zeitraum 1980 bis 2005 berechnet.
   In die Modellierung gehen hierbei reale Boden- und Vegetationseigenschaften eines oder mehrerer Standorte in den Untersuchungsgebieten ein. Diese Grundlagendaten wurden im Juni/Juli 2007 erhoben. Weiterhin werden Wetterdaten als Tageswerte von nahegelegenen DWD-Stationen für die Berechnungen benötigt. Der lange Betrachtungszeitraum von über 20 Jahren ist notwendig, um die Bandbreite der natürlichen Variabilität der Wetterelemente (Niederschlag, Temperatur, Strahlung, Windgeschwindigkeit, Luftfeuchte) hinreichend zu berücksichtigen.
2. Für den zweiten Arbeitsschritt, die Modellierung von Zukunftsszenarien des Wasserhaushalts, werden die Klimadaten entsprechend der prognostizierten regionalisierten Trends des Klimawandels verändert. Diese "angepassten" Klimadaten sind die Eingangswerte für die zweite Modellrechnung. Da die klimatologischen Modellrechnungen noch nicht für alle Wetterelemente -zum Beispiel für die Niederschlagsverteilung- eindeutige Projektionen erlauben, werden bei der Modellierung des Wasserhaushalts Zukunftsszenarien mit unterschiedlichen Eingangsparametern entwickelt.
   

Mit Hilfe der zeitlich (Tageswerte) und räumlich hoch auflösenden Wasserhaushaltsmodelle können so mögliche Veränderungen der Rahmenbedingungen durch das Klima (Niederschlag, Temperatur) auf den Wasserhaushalt der Standorte "übertragen" werden. Sie werden somit einerseits besser fassbar und verständlich, andererseits quantifizierbar.

Ergebnisse

Bisher sind noch keine Ergebnisse publiziert.

Mitarbeit

Finanziert durch

Umweltministerium Baden-Württemberg Forschungsprogramm Herausforderung Klimawandel

Auftraggeber

Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg

Links

Forschungsprogramm Herausforderung Klimawandel

Pressemitteilung Umweltministerium