Seen stellen der Gesellschaft wichtige Ökosystemleistungen zur Verfügung und zeigen weltweit bedenkliche Reaktionen auf den fortlaufenden Klimawandel. Neben langfristigen Veränderungen können auch Ereignisse auf einer kürzeren Zeitskala mittel- bis langfristige Auswirkungen auf Seen haben. Daher wollen wir untersuchen, inwieweit kurz- bis mittelfristige Wetterbedingungen zusammen mit langfristigen Klimaveränderungen kritische Auswirkungen auf Seen haben. Um das zu erreichen entwickeln wir unsere Methoden zur stochastischen Wettergenerierung und Seenmodellierung gemeinsam weiter, um sie zu einer Modellkette verbinden zu können. Diese Modellkette wird es uns ermöglichen, mittels eines iterativen inversen Ansatzes zu modellieren, welche Wetterereignisse vordefinierte, gefährliche Veränderungen im Seezustand verursachen können, und somit. kritische Wetterbedingungen zu identifizieren. Dies wird am Beispiel des in Israel gelegenen See Genezareths durchgeführt, der bereits unter dem Druck sich ändernder klimatischer Bedingungen steht und in einer Region liegt, für die weiterhin starke Veränderungen prognostiziert werden. Unser Ansatz wird es uns ermöglichen, identifizierte kritische Wetterbedingungen mit langfristigen Veränderungen zu kombinieren, so dass wir die relative Bedeutung der beiden Einflüsse bewerten können. Auf diese Weise können wir auch beurteilen, ob Wetterereignisse, die sich unter den derzeitigen klimatischen Bedingungen kritisch auf den See auswirken, durch den Klimawandel noch gefährlicher werden, und ob Wetterbedingungen, die in der Vergangenheit irrelevant waren, erst in Kombination mit langfristigen klimatischen Veränderungen gefährlich werden.
Um die Auswirkungen des Klimawandels und der kritischen Wetterbedingungen besser abschätzen zu können, planen wir in der zweiten Phase des Projekts eine Erweiterung der Modellkette, um Prozesse auf der Einzugsgebietsebene einzubeziehen und dreidimensionale Strömungsmuster im See aufzulösen. Diese Erweiterung wird es uns ermöglichen, Abflüsse und Nährstoffeinträge zu berücksichtigen, die im Einklang mit dem generierten Wetter stehen, und Strömungsmuster wie brechende interne Wellen zu modellieren, die unter künftigen Bedingungen einen entscheidenden Beitrag zur Durchmischung leisten könnten. Da diese Modelle von demselben stochastisch generierten Wetter angetrieben werden, ist es notwendig, den entsprechenden Wettergenerator weiterzuentwickeln, um räumlich aufgelöste Werte zu erzeugen. In der zweiten Hälfte des Projekts werden wir nicht nur die Ergebnisse der ersten Phase verfeinern können, sondern auch feststellen, inwieweit gezielte wasserwirtschaftliche Maßnahmen den identifizierten kritischen Wetterbedingungen entgegenwirken können.
