SFB 1502 Regionaler Klimawandel: Die Rolle von Landnutzung und Wassermanagement
Coordinator
Professor Dr.-Ing. Jürgen Kusche
Grant period
2022 - 2027
Funding body
Deutsche Forschungsgemeinschaft
DFG
Identifier
G:(GEPRIS)450058266
Note: Viele Regionen der Welt verzeichnen zunehmende Niederschläge, und gleichzeitig scheinen ganze Kontinente buchstäblich auszutrocknen; dies betrifft die Wasserspeicherung in Oberflächenreservoirs, in der Wurzelzone der Böden, sowie in den grundwasserführenden Schichten. Diese Phänomene werden der globalen Erwärmung und der natürlichen Variabilität des Klimasystems zugeschrieben. Allerdings können derzeitige Klimamodelle diese Beobachtungen nicht vollständig erklären. Zudem deuten Messungen darauf hin, dass Erklärungsmuster, wie „trockene Regionen werden weiter austrocknen und feuchte Regionen mehr Niederschläge erfahren“ (Dry-Gets-Dryer, Wet-Gets-Wetter), nicht hinreichend sind. In diesem SFB möchten wir diese Wissenslücke schließen. Dazu wurde in der 1. Phase ein Modellsystem entwickelt, mit dem die Ursachen des regionalen Klimawandels simuliert und beobachtete Veränderungen nachvoll-zogen werden können. Dabei liegt unser Fokus insbesondere auf den Effekten, die sich aus langfristigen Veränderungen der Nutzung der Landoberfläche ergeben. Der menschgemachte Klimawandel hat bereits die Häufigkeit von Extremereignissen, wie Hitzewellen, Dürren und Überflutungen, erhöht. So sind für das 21. Jahrhundert für viele Regionen häufigere und längere Hitzewellen prognostiziert, und es ist beispielsweise unklar, inwiefern ein langfristiges Austrocknen die Kapazität der Landoberfläche beeinträchtigt, derartige Hitzewellen abzufedern. Das langfristige Austrocknen von Regi-onen, häufigere Dürren oder schwerwiegendere Extremniederschlägen erhöhen auch die Risiken für die landwirtschaftliche Produktivität, Ernährungssicherheit, und resiliente Lieferketten. Im Rahmen dieses SFBs testen wir eine zentrale Hypothese: der Mensch hat durch Landnutzungswandel und intensiviertes Wassermanagement selbst Einfluss auf das regionale Klima genommen, insbesondere durch unbeabsichtigte Modifikationen des natürlichen regionalen Wasser- und Energiekreislaufs. Wir vermuten überdies, dass derartige Veränderungen - relativ zu Treibhausgasen, Aerosolen und natürlicher Variabilität – maßgeblich zu den beobachteten Trends im regionalen Wasserkreislauf beitragen. Unsere Hypothese beinhaltet dabei, dass Landnutzungswandel sowie die Intensivierung von Landwirtschaft und Bewässerung zu Veränderungen der atmosphärischen Zirkulation beigetragen hat, die dann in entfernteren Regionen zu Veränderungen in atmosphärischen und terrestrischen Wasserbilanzen beitragen. Zur Überprüfung der Hypothese haben wir in der 1. Phase ein gekoppeltes Modellsystem entwickelt, welches in der Lage ist, diese Interaktionen abzubilden. Während wir in Phase 1 die zentrale Hypothese für Europa überprüfen, soll unser Ansatz in der 2. Phase auf West Afrika übertragen werden. Ergebnisse sollen eine evidenzbasierte Grundlage für die Entwicklung von Kriterien für eine – im Sinne des regionalen Klimas – nachhaltige Land- und Wassernutzung darstellen.
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