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unilogo Universität Stuttgart
Institut für Wasser- und Umweltsystemmodellierung - IWS

Abstract

 
   

"Untersuchung der längerfristigen Wechselwirkung zwischen Klima und Grundwasserständen auf der regionalen Skala"

Im Rahmen des interdisziplinären GLOWA-Danube Projektes werden Grundwasserstandszeitreihen von etwa 3700 Grundwassermessstellen und 500 Quellen des EZG der oberen Donau im Hinblick auf Veränderungen der regionalen Grundwassersysteme durch den Globalen Wandel untersucht. Die Untersuchung der Grundwasserstandsdaten aus dem Einzugsgebiet der Oberen Donau wird in enger Verknüpfung mit der Analyse von Grundwasserqualitätszeitreihen (siehe Beitrag Römer et al.) sowie der Entwicklung prozessbasierter Grundwasser- und anderer Modelle im Rahmen des Modellverbunds DANUBIA (Barthel et al., 2008) durchgeführt.

Für diesen Beitrag wurden Zeitreihen von 8 Quellen und 107 Grundwassermessstellen im Zeitraum 1960 bis 2006 ausgewählt, um das gewählte Vorgehen zur Untersuchung der Einflüsse von Klimaänderungen zu verdeutlichen. Wesentlich ist, dass die Charakteristik der Auswirkungen klimatischer Änderungen auf Grundwassersystem stark durch lokale Faktoren wie (Hydro-) Geologie, Morphologie der Umgebung, Tiefe der Messstelle, Landnutzung, usw. beeinflusst wird. Die Grundannahme ist, dass Zeitreihen, die ähnlichen Faktoren unterliegen, auf gleichen Input ähnlich reagieren. Dieser Beitrag zeigt anhand der gewählten Beispiele die Bedeutung einzelner Faktoren sowie mögliche Ansätze gemeinsame Charakteristika zu identifizieren und Einflussfaktoren voneinander abzugrenzen. Die besondere Herausforderung liegt hierbei in der extremen Heterogenität des EZG, die sich in den sehr unterschiedlichen Zeitreihen widerspiegelt. Erste Ergebnisse aus der Zeitreihenanalyse werden vorgestellt und im Kontext d er bisher vorliegenden Kenntnisse zum Globalen Wandel diskutiert. Dabei wird besonderes Gewicht auf die langfristigen Wechselwirkungen des Grundwassersystems mit den Änderungen des Klimas gelegt.

Es wird ein Konzept zur Diskussion gestellt, das Prognosen über das Verhalten von Grundwassersystemen auf regionaler Skala unter Szenarienbedingungen ermöglicht und zur Verringerung von Unsicherheiten prozessbasierter, deterministischer Grundwasserströmungsmodelle betragen kann.

Barthel R, Mauser W, Braun J (2008): Integrated modelling of global change effects on the water cycle in the upper Danube catchment (Germany) - the groundwater management perspective. IN: J J Carillo & M A Ortega (Editors) Groundwater flow understanding from local to regional scale, International Association of Hydrogeologists, Selected Papers on Hydrogeology, Vol 12, pp47-72.