KliWES - Klimawandel und Wasserhaushalt in Sachsen - Kopplung Nährstoffhaushalt

Projektziele:

• Abschätzung der Auswirkungen der für Sachsen prognostizierten Klimaveränderungen auf den regionalen Wasser- und Stoffaushalt in Gewässereinzugsgebieten auf Basis einer Ergebniskopplung der Projekte KLIWES (Modell ArcEGMO) und Nährstoffatlas Sachsen (Modell STOFFBILANZ);
• Gewinnung wichtiger Erkenntnisse und neuer Ansatzpunkte für künftig notwendige Arbeitsschritte bei modellgestützten Analysen des klimaabhängigen Wasser- und Stoffhaushaltes in sächsischen Gewässereinzugsgebieten;
• Verbesserung der fachlichen Datenbasis für die WRRL- Maßnahmen- und Bewirtschaftungsplanung im Bereich Verringerung von Nährstoff- Einträgen in Grund- und Oberflächenwasserkörper in Sachsen;
• Bereitstellung von Datengrundlagen für  Behörden, Ingenieurbüros und sonstige  Nutzergruppen zur Ableitung regionaler Anpassungs- Strategien von Land-, Forst- und  Fischereiwirtschaft sowie von Kommunen und Siedlungswasserwirtschaft an die Auswirkungen des Klimawandels in Sachsen;

Projektergebnisse:

• Durch enge Verzahnung von  Modulen der bisher voneinander unabhängig verfolgten Projektansätze »KLIWES« und »Nährstoffatlas Sachsen« konnte eine komplexe raum- zeitliche Analyse des Wasser- und Nährstoffhaushaltes regionaler Gewässereinzugsgebiete in Sachsen zunächst im Kontext mit angenommenen Klima-  Änderungen realisiert werden;
• Für den Stickstoff- Eintrag in Gewässer zeigt die Modellierung über »Nährstoffatlas« bei einer Neuimplementierung des Wasserhaushaltes aus »KLIWES« für den IST- Zeitschnitt 2012 keine wesentlichen Veränderungen. Aufgrund der aus »KLIWES« tendenziell aber höher bilanzierten Abflüsse, werden  tendenziell auch geringere Stickstoff- bzw. Nitrat- Konzentrationen im Sickerwasser bzw. Gesamtabfluss mit dem Modell STOFFBILANZ abgebildet; Für den Phosphor- Eintrag in Gewässer werden infolge des nach »KLIWES« ermittelten höheren Oberflächenabflusses für den IST- Zeitschnitt 2012 entsprechend höhere P- Frachten bilanziert. Grundlage bildet die hier praktizierte Berechnungs- Methodik der gelösten P- Fracht aus einer empirisch angenommenen P- Konzentration und der Abflusshöhe. Aufgrund des höheren aus »KLIWES« berechneten Gesamtabflusses verringern sich aber insgesamt die ermittelten P- Konzentrationen in den Gewässern;
• Basierend auf dem Wasserhaushalt »KLiWES« und den »WETTREG- Klima- Eingangsdaten« lassen die Projektions- Ergebnisse bis 2100 mit den im Mittel langfristig weiter zurückgehenden Gebietsabflüssen insgesamt zunächst auch auf entsprechende Fracht- Rückgänge bei den Einträgen von Phosphor in die Gewässer schließen;
• Der Eintrag von partikelgebundem Phosphor in Oberflächengewässer ist stark Ereignis-gesteuert.  Eine hier nicht näher betrachtete Häufung von Extremereignissen im Zusammenhang mit  den langfristigen Klimwandel- Wirkungen würde einen Trend der Erhöhung ereignisbezogener Phospohor- Einträge in die Gewässer erzeugen. Inwieweit dies tatsächlich  zutreffen würde, kann nur durch stärker ereignisbezogene bzw. zeitlich höher aufgelöste Modellierungen näher analysiert werden;
• Für Stickstoff  zeigen die Projektions- Ergebnisse bis 2100 tendenziell deutlich erhöhte N- Freisetzungen aus der organischen Bodensubstanz. Diese würden dann zu einer Erhöhung des N- Bilanz- Saldos und der damit einhergehenden N- Einträge in die  Gewässer führen, falls keine Kompensationen durch landwirtschaftliche Anpassungs- Maßnahmen (z.B. Reduzierung des Mineraldüngereinsatzes) erfolgen;
• Im Ergebnis der modellgestützt gekoppelten Projektions- Rechnungen bis 2100 ist generell mit Erhöhungen der N- bzw. P- Konzentrationen im Grundwasser bzw. in den Oberflächengewässern zu rechnen. Grund hierfür sind die sich  gemäß den Klimawandel- Entwicklungs- Annahmen langfristig weiter deutlich verringernden Sickerwasser- Raten sowie  Gesamtabflüsse in den Gewässern