Integrierte Modelle des Stickstoffhaushaltes europäischer Wassereinzugsgebiete

INCA

Von 04/2000 bis 03/2003

Projektleiter: Egbert Matzner
Mitarbeiter: Jens Langusch, Birgit Maier
Bewilligung: INCA Integrated Nitrogen Model for European Catchments

In den letzten Jahren ist der Stickstoff für die Gewässer Europas zu einem großen Problem geworden. Betroffen sind sowohl die Flußsysteme als auch die Meere. Daher wurde ein prozeßorientiertes Modell (INCA) entwickelt, um die N-Dynamik im System Pflanze/Boden und in den Gewässern zu simulieren. Getestet wurde das Programm in vier britischen Wassereinzugsgebieten. Das Programm berücksichtigt die vielfältigen N-Quellen in den Einzugsgebieten: N-Deposition, landwirtschaftlicher Eintrag und Abwassereinleitung. Auf der Grundlage von Massenerhaltung und Reaktionskinetik simuliert INCA die wesentlichen Wirkmechanismen einschließlich Mineralisation, Immobilisierung, Nitrifikation und Denitrifikation. Das Modell soll die Einflüsse des N-Inputs auf die Wasserqualität von Einzugsgebieten in einem europäischen Meßnetz quantifizieren. Durch die Anwendung von INCA wird eine genaue Beschreibung der Quellen und Senken für Stickstoff in Schlüsselökosystemen verschiedener Regionen Europas ermöglicht. Dazu gehört die Prognose der Folgen für den N-Fluß im System Pflanze/Boden und im gesamten Einzugsgebiet, welche durch veränderte N-Deposition, Landnutzung und Klimaschwankungen entstehen. Weiteres Ziel ist einerseits die Schaffung einer breiten Datenbasis für die Hydrologie und die N-Dynamik der einzelnen Untersuchungsgebiete und andererseits die Entwicklung einer allgemein anwendbaren Version von INCA. Indem INCA auf unterschiedliche Ökosystemtypen Anwendung findet, werden die Testbedingungen für das Programm wesentlich verbessert. Darüber hinaus soll das Modell Kosten-Nutzen Kalkulationen für die Überwachung der N-Gehalte in europäischen Gewässern unterstützen. INCA soll der Wissenschaft und den Wasserbehörden eine praktische Hilfe sein, damit diese die ökologischen Zusammenhänge in Wassereinzugsgebieten besser verstehen. Auf diese Weise leistet das Programm einen Beitrag zum Gewässerschutz in Europa.

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