Es wurde untersucht, welchen Einfluss die Temperatur auf die Zusammensetzung wirbelloser Lebensgemeinschaften (Makrozoobenthos, MZB) in den großen Flüssen Lippe, Ems und Ruhr hat und ob sich eine Temperaturerhöhung durch den Klimawandel auf die Bewertung solcher Gewässertypen nach EU-Wasserrahmenrichtlinie auswirken kann. Da die mittleren Jahreswassertemperaturen an einer Probestelle einen signifikanten Erklärungsanteil an der Zusammensetzung der Lebensgemeinschaft haben, wurde eine neue biologische Messgröße (Metrik) abgeleitet, deren Größe von der Temperatur abhängt: Die Häufigkeiten wärmeliebender Neozoen-Arten des Makrozoobenthos steigen signifikant mit der Temperaturzunahme an einer Probestelle. In den thermisch veränderten Probestellen der Lippe sind die Häufigkeiten deutlich höher als in der Ems und in der Ruhr. Es wurden Grenzwerte abgeleitet, um die thermische Veränderung einer Probestelle durch den Metrik „Häufigkeiten wärmeliebender Neozoen“ näher zu beschreiben. Die aktuell in Deutschland zur Bewertung des Fließgewässertyps 15g (Großer sand- und lehmgeprägter Fluss des Tieflands) verwendeten Metriks und der Saprobienindex des PERLODES Verfahrens, die vorrangig morphologische Degradation und organische Belastung anzeigen sollen, reagieren signifikant auf erhöhte Wassertemperaturen. Die Bewertung von hydromorphologischer Degradation und der organischen Belastung ist bei gleichzeitig bestehender thermischer Veränderung also nicht gesichert. Durch Anwendung des Metriks „Häufigkeiten wärmeliebender Neozoen“ können thermisch veränderte Probestellen identifiziert werden und die Ergebnisse nach PERLODES und nach dem Saprobiensystem als nicht gesichert bewertet werden.
Im Rahmen des Forschungsvorhabens dynaklim wurden umfangreiche Analysen zu Veränderungen der beiden Parameter Lufttemperatur und Niederschlag in der Emscher Lippe Region durchgeführt. Dabei wurden die beiden Parameter hinsichtlich verschiedenster Kenngrößen und Untersuchungszeiträume untersucht. Die Untersuchungen umfassen sowohl Messdaten aus der Vergangenheit im Zeitraum 1951 – 2010 (Niederschlag) bzw. 1961 – 2010 (Lufttemperatur) als auch Klimamodelldaten aus zwei Modellläufen des Regionalen Klimamodells CLM im Zeitraum 1961 – 2100. Die vorliegende dynaklim Kompakt Ausgabe stellt die wesentlichen Ergebnisse kurz dar.
Für die Bereitstellung von Niederschlagszeitreihen des Regionalen Klimamodells CLM für die meisten wasserwirtschaftlichen Modellanwendungen ist eine realitätsnahe Abbildung des Parameters Niederschlag hinsichtlich wesentlicher Kenngrößen, wie Jahresniederschlagssummen, Starkregen und Trockenzeiten erforderlich. Zudem benötigen Modelle, die schnelle und kleinräumige Niederschlag- Abfluss-Prozesse beschreiben, zeitlich und räumlich hoch aufgelöste Niederschlagseingangsdaten. Beide Voraussetzungen, die realitätsnahe sowie die hoch aufgelöste Abbildung des Parameters Niederschlag, sind zunächst in den CLM-Modelldaten nicht ohne weiteres erfüllt. Es wurden zwei Methoden entwickelt, die zum einen eine sinnvolle Korrektur der Tagesniederschlagssummen (Bias-Korrektur) und zum anderen eine feinere zeitliche und räumliche Auflösung (Downscaling) der CLM-Modelldaten ermöglichen.
In der vorliegenden Studie wird unterschucht, ob und in welchem Maße Starkregen mit Niederschlagshöhen N >= 20 mm/d in der Zukunft zunehmen werden. Dabei wird geprüft, ob es eine jahreszeitlich unterschiedliche Entwicklung bei der Änderung der Häufigkeit von Starkregen mit Niederschlagshöhen N >= 20 mm /d gibt.
Auswirkungen des Klimawandels auf die Lebensgemeinschaften in großen Flüssen
(2011)
