Interdisziplinäre Untersuchung der Auswirkung von Klimaeffekten und Nutzung auf Meerwasserintrusion in küstennahen Aquiferen – Eine sozio-hydrogeologische Fallstudie aus Nordwestdeutschland

Stephan L. Seibert1, Janek Greskowiak1, Leena Karrasch2, Bernd Siebenhüner2, Gudrun Massmann1
1 Institut für Biologie und Umweltwissenschaften, Carl von Ossietzky Universität Oldenburg
2 Department für Wirtschafts- und Rechtswissenschaften, Carl von Ossietzky Universität Oldenburg

2.7 in Wasserquantitäts- und qualitätsmodellierung auf regionaler Skale - Herausforderungen und neue Ansätze

Küstennahe Aquifere nehmen mit Hinblick auf die Wasserversorgung eine global wichtige Rolle ein. Durch die Zunahme der Weltbevölkerung in Küstenregionen wird diese Rolle in Zukunft weiter an Bedeutung gewinnen. Neben den unmittelbar anthropogenen Einflussfaktoren, wie zum Beispiel der Wasserver- und Abwasserentsorgung, sind Küstenaquifere außerdem durch Nähe und Interaktion mit dem Meer als hochsensitive hydrogeologische Systeme charakterisiert. Der prognostizierte Meeresspiegelanstieg, Niederschlags- und Temperaturänderungen sowie Sturmflutereignisse stellen für diese Systeme eine potentielle Bedrohung dar und könnten in Zukunft vielerorts zu einer Verschlechterung der Wasserqualität des küstennahen Grundwassers durch Meerwasserintrusion führen.

Das Ziel unserer Studie, die im Rahmen des DFG-Projektes „SALTSA“ (Groundwater salinisation following sea level rise as a societal challenge of climate adaptation - The case of North-Western Germany) entstand, war es daher, das Verständnis der Auswirkung verschiedener hydrogeologischer Einflussfaktoren auf die Wasserqualität küstennaher Aquifere zu verbessern. Als Fallstudie diente ein Untersuchungsgebiet in Nordwestdeutschland, welches durch die Flüsse Weser und Ems als auch die Nordsee begrenzt wird.

Unser Forschungsansatz basierte im ersten Schritt auf einer sozialwissenschaftlichen Erhebung zur Feststellung des Ist-Zustandes sowie der Sorgen und Erwartungen verschiedener Akteure und Experten im Wasser(versorgungs)kontext mit Hinblick auf die Versalzungsproblematik im Untersuchungsgebiet. Die Ergebnisse der Erhebungen zeigten auf, dass das Bewusstsein der verschiedenen Akteure um die Vulnerabilität von Küstenaquiferen in den vergangenen Jahren stark gewachsen ist. Das Verständnis der hydrogeologischen Einflussgrößen bleibt bislang jedoch vage bis unklar. Als besonders wichtige Aspekte sind hier die hydrogeologischen Folgen des Klimawandels (z.B. veränderte Grundwasserneubildung, Meeresspiegelanstieg) und deren Einfluss auf das Ausmaß der Versalzung/Verschlechterung der Grundwasserqualität zu nennen.

Auf den sozialwissenschaftlichen Untersuchungen fußend und den Sorgen und Erwartungen der verschiedenen Akteure Rechnung tragend wurden im zweiten Schritt Szenarien für die Modellierarbeiten entwickelt (bspw. veränderte Grundwasserneubildung, Meeresspiegelanstieg, Auswirkung der Entwässerung). Die Modellierarbeiten umfassen eine großskalige dichteabhängige Strömungsmodellierung für das Untersuchungsgebiet unter Berücksichtigung der entwickelten Szenarien. Erste Ergebnisse der Modellierung deuten darauf hin, dass sowohl Entwässerung, veränderte Grundwasserneubildungsmuster als auch der prognostizierte Meeresspiegelanstieg eine wichtige Rolle für die Versalzungsproblematik im Untersuchungsgebiet spielen könnten.

Im letzten Schritt sollen die Ergebnisse und Erkenntnisse aus der Modellierung den beteiligten Akteuren zugänglich gemacht und vermittelt werden.