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| Journal Article | FZJ-2023-04997 |
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2023
Bundesanst. für Gewässerkunde, BfG
Koblenz
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Please use a persistent id in citations: doi:10.5675/HYWA_2023.2_1
Abstract: Seit dem Jahr 2018 traten in weiten Teilen Europas unterdurchschnittliche Jahresniederschläge und überdurchschnittliche Lufttem-peraturen auf, einhergehend mit fallenden Wasserständen in Seen und im Grundwasser, Niedrigwasserbedingungen in Flüssen,Schäden an Ökosystemen und negativen Auswirkungen in verschiedenen Wirtschaftssektoren. Dies führte zu einer öffentlichenDiskussion zur gegenwärtigen und künftigen Verfügbarkeit der Wasserressourcen. In Deutschland wurde diese Debatte zudem ver-stärkt durch Medienberichte über die drastisch abnehmende Gesamtwasserspeicherung (Terrestrial Water Storage (TWS)) basierendauf Daten der Satellitengravimetriemissionen GRACE und GRACE-FO. Der dort verwendete Datensatz des amerikanischen Analyse-zentrums JPL (JPL-Mascons-Datensatz) zeigt einen TWS-Rückgang von 2,4 Gigatonnen pro Jahr (Gt/Jahr) für die Fläche von Deutsch-land im Zeitraum von November 2002 bis Oktober 2021. Um der Diskussion eine breitere wissenschaftliche Grundlage zu liefern, wirdhier zunächst das Konzept sowie die Möglichkeiten und Einschränkungen der Satellitengravimetrie vorgestellt. Anschließend werdenneben den JPL-Mascons-Daten drei weitere GRACE/GRACE-FO-Datenprodukte (COST-G, GFZ und ITSG Graz/Universität Bonn), dieeinen über Deutschland gemittelten TWS-Trend von -0,7 bis -1,3 Gt/Jahr für die genannte Periode ergeben. Da satellitengravi-metrische Messungen aufgrund des Mess- und Auswerteprinzips auch zu einem gewissen Anteil Massenveränderungen räumlichaußerhalb des eigentlich interessierenden Bereichs erfassen, führt der Massenverlust der Alpengletscher zu einem etwas stärker nega-tiven Trend in Deutschland, der hier herausgerechnet wurde. Die unterschiedlichen Ergebnisse für die verschiedenen Datenprodukteweisen auf die Unsicherheiten in den GRACE-Daten hin und die vergleichende Betrachtung mehrerer Datensätze wird somit empfohlen.Die deutlich anderen Ergebnisse des JPL-Mascons-Datensatztes sind möglicherweise mit seiner in mehreren Punkten abweichendenProzessierungsmethode begründet. Angesichts extrem positiver TWS-Anomalien im niederschlagsreichen Jahr 2002 und sehr negativerAnomalien in den Dürrejahren 2018 und 2019 ist weiterhin zu betonen, dass die resultierenden Trendwerte stark von dem gewähltenZeitraum abhängen. Eine längere, mit einem hydrologischen Modell simulierte TWS-Zeitreihe von Deutschland zeigt zum einen einegute Übereinstimmung mit den TWS-Beobachtungen, zum anderen dass die Trendwerte der Periode der Satellitengravimetrie nichtrepräsentativ für die langfristige Entwicklung sind und nicht zur Extrapolation auf die zukünftigen Trends der Gesamtwasserspeiche-rung verwendet werden sollten.
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