Die Grundwasserneubildung im Klimawandel. Fallstudie Niedersachsen

Mithra-Christin Hajati1, Gabriele Ertl1, Jörg Elbracht1
1 Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie (LBEG)

V 5.5 in Hydrogeologie in der Praxis - Fallbeispiele der Staatlichen Geologischen Dienste

25.03.2022, 10:45-11:00, HS 2

Das Grundwasser hat eine erhebliche Bedeutung für die menschliche Daseinsversorge und den Zustand der Ökosysteme. Der Klimawandel verändert die Grundwasserneubildung. Derzeitige Klimamodelle projizieren für Niedersachsen in 2071-2100 je nach Szenario einen steigenden Winterniederschlag von 5-24% und einen sinkenden Sommerniederschlag von 4-12% (im Vergleich zu 1971-2000). Gleichzeitig wird eine projizierte steigende jährliche Durchschnittstemperatur von 1,0-3,5°C die Verdunstung signifikant erhöhen (DWD, 2018). In Niedersachsen werden 86% des Trinkwassers aus Grundwasser gewonnen und eine sommerliche landwirtschaftliche Beregnung mit Grundwasser wird zur Ertragssicherung wahrscheinlich weiter zunehmen. Dies erhöht den Druck auf die Ressource. In Niedersachsen wird das langjährig etabliere Wasserhaushaltsmodell mGROWA zur Grundwasserneubildungsberechnung kontinuierlich gepflegt und an neuste Datengrundlagen angepasst. Um die Fragen der zukünftigen Versorgungssicherheit beantworten zu können hat das LBEG mGROWA mit den Klimaparametern von ausgewählten 8 Klimamodellläufen für das „weiter-wie-bisher“ Szenario (RCP 8.5) angetrieben. Hierbei löst mGROWA die Wasserhaushaltsgleichung in feiner räumlicher (100m und 500m) und zeitlicher (tages- und monatsweise) Auflösung und ist für Beobachtungswerte an Abflussganglinien evaluiert. Auswertungen wurden anschließend für unterschiedliche Teilräume, hydrologische Jahresmittel und Halbjahresmittel und für die Nahe Zukunft (2021-2050) und die Ferne Zukunft (2071-2100) durchgeführt. Für den Beobachtungszeitraum ergibt sich eine gute Modellperformance, da es eine gute Übereinstimmung mit Pegeldaten gibt, sodass das kalibrierte Modell mit Klimaprojektionsdaten angetrieben werden kann. Für die Nahe und Ferne Zukunft zeigen sich räumliche und zeitliche Unterschiede in der Grundwasserneubildung. Alle Regionen sind gut mit Klimaprojektionsdaten abzubilden, wobei der Harz eine Ausnahme ist. Ebenfalls zeigt sich, dass die Grundwasserneubildung im Wintermittel zunimmt und im Sommermittel abnimmt. Diese gegenläufigen Trends gleichen sich nicht in allen Regionen aus, so kommt es regional zu mehr oder weniger Grundwasserneubildung. Es wird deutlich, dass im Besonderen der Nutzungsdruck auf das Grundwasser im Sommer zunehmen wird. Aufgrund der Unsicherheiten der Klimamodelle lassen sich zwar keine eindeutigen Ergebnisse formulieren, allerdings spiegeln sich Niederschlags- und Verdunstungstrends der Zukunftsprojektion bereits in den bisherigen Beobachtungen in Niedersachsen wider. Die Ergebnisse bekräftigen, dass die räumlich und zeitlich diskrete Auswertung von Klimaprojektionsdaten, die mit mGROWA möglich ist, zukunftsorientierte Entscheidungsprozesse verbessern können.



DWD (2018): Klimareport Niedersachsen; Deutscher Wetterdienst, Offenbach am Main, Deutschland, 52 Seiten.



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