Durch den Klimawandel werden die Leistungen von Gewässern möglicherweise eingeschränkt und das Leistungsvermögen von bestehenden Wasserver- und Abwasserentsorgungssystemen wird eventuell überfordert. Gewässer können bspw. ihre Qualität als Lebensraum verlieren oder nur noch unzureichende Wassermengen oder -qualitäten für die Trinkwasserversorgung liefern. Die dadurch verursachten Kosten sind den Veränderungen in der natürlichen Umwelt („Klimawandel“) geschuldet. Offen ist dabei, in welchem Ausmaß es zu einem Klimawandel kommt und welche konkreten Folgen er mit sich bringen wird. Dies erschwert die Auswahl geeigneter Anpassungsmaßnahmen.
Im Zentrum dieser Arbeit stehen Bioindikatoren, die im begründeten Verdacht stehen, gleichzeitig auf die anthropogenen Belastungen „Eutrophierung“ und „Klimaerwärmung“ zu reagieren. Cyanobacteria werden als Bioindikatoren mit 42 Arten und mittels ihres gesamten Biomasseanteils am Phytoplankton unter weiteren Kenngrößen im neuen deutschen Seenbewertungssystem, dem Phyto-See-Index (PSI) zur Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) genutzt (Mischke et al. 2008). Die meisten Vertreter der Cyanobacteria profitieren in ihrem Wachstum sowohl von einer Erhöhung der Trophie, als auch von erhöhten Wassertemperaturen.
Für die Region Brandenburg wird nach Szenario B des PIC Potsdam mit einem Anstieg der Lufttemperatur um +1,5°C bis 2050 gerechnet (Jacob &Gerstengarbe. 2005). Dies hat eine Verlängerung der Schichtungsperiode (Adrian et al. 1993, Kirillin et al. 2008) in dimiktischen Seen, eine Annäherung der Wassertemperatur an die Optima vieler Arten und eine erhöhte hypolimnische P-Rücklösung (Adrian et al. 1993) zur Folge, was insgesamt einen höheren Trophiestatus der Seen einhergehend mit höheren Phytoplanktonbiomassen erwartet lässt. Es wird postuliert, dass die globale Erwärmung zur Verschiebung der Referenzzönosen („composition metrics“ wie PTSI und Algenklassen-Metrik) und der Biomasseausprägung („biomass metrics“) führt und damit die Bewertungsmatrix angepasst werden müsste.
Um den Effekt der prognostizierten Erhöhung von Cyanobacteria auf die Bewertung mittels Phyto-See-Index zu dokumentieren, wird in diesem Beitrag der Biomasseanteil dieser Gruppe in einem Szenario anhand realer Seendaten künstlich verdoppelt und der Bewertung „ohne potentiellen Klimaeinfluss“ gegenübergestellt.
Ein weiteres Phänomen aufgrund der Klimaerwärmung wird anhand eines Populationsmodells, welches zur Berücksichtigung der Überwinterung mittels Dauerzellen (Akineten) für eine Art der Nostocales (Cyanobacteria) entwickelt wurde, vorausgesagt (Wiedner et al. 2007): Es besagt, dass nostocale Arten mit einem Lebenszyklus bei Klimaerwärmung aufgrund der früheren Keimung höhere sommerliche Biomassen aufbauen werden. Um den Effekt einer Erhöhung der Lufttemperatur im vorausgehenden Winter oder Frühjahr auf die Nostocales in Freilanddaten zu beobachten, werden Langzeitdaten von 35 Seen mit kalten und warmen Jahren (-zeiten) ausgewertet.
Präsentation der Forschungsergebnisse. Klimatische Veränderungen und Reaktionen der Seen, Anpassungsstrategien und die Schwierigkeit, diese umzusetzen.
Proceeding of the 12th International Conference on Urban Drainage, Porto Alegre/Brazil, 11-16 September 2011.
For the development of adaptation strategies in the research project dynaklim (Dynamic Adaptation of Regional Planning and Development Processes to the Effects of Climate Change in the Emscher-Lippe-Region) numerous models (e. g. sewer models) which need rainfall data as input are used. These models need data with a temporal and spatial resolution beyond the resolution provided by regional climate models. Therefore downscaling of the
precipitation data is performed with the help of weather radar data. Comparisons of measurement and model data during 1961-1990 show systematic bias and differing statistical characteristics between the two data types; thus the model data requires preliminary correction before use. A critical point is the corrections´ impact on extreme event data that are applied in extreme value statistics for structure design, e.g. for retention basins. Different characteristics of the analysed rainfall data and correction procedures are described.
- Bis zum Jahr 2018 kann von einer Stationarität des Füllungsregimes gesprochen werden, erst danach sind größere und mit der Zeit wachsende Absenkungen zu verzeichnen.
- Die klimabedingten Vergrößerungen der Absenkungen sind teilweise erheblich: die maximalen Absenkungen steigen im extremen Fall von 0,5 m im Jahr 2018 bis auf 4,2 m im Jahr 2053 an, diejenigen mit 10% ÜWk. von 0,4 m bis auf 2,4 m. Die wasserfreien Seeflächen betragen maximal über 40% der Fläche bei Vollfüllung.
- Diese Klimafolgen sind am größten in den Seen im Südosten Berlins und nehmen zum Nordwesten ab.
- Die Zunahme der Absenkungen ist am stärksten für Seen, welche im Vergleich zum Zufluss ein großes Volumen besitzen.
Städte sind in besonderer Weise von den Auswirkungen des Klimawandels betroffen. Um den Gefahren entgegenzuwirken, sind neben Anpassungsmaßnahmen in den gefährdeten Bereichen großräumige Handlungsansätze erforderlich. Der Beitrag bewertet die Eignung bestehender siedlungsstruktureller Leitbilder und Konzepte für die neue stadtregionale Aufgabe der Klimaanpassung. Dazu werden aus dem Resilienzkonzept Bewertungskriterien abgeleitet. Keines der betrachteten Modelle wurde unter dem Aspekt der Klimaanpassung entwickelt, so dass sie daraufhin weiterentwickelt werden sollten. Aufbauen können Leitbilder und Konzepte für klimaangepasste Siedlungsstrukturen auf den Modellen der Dezentralen Konzentration und den Punkt-axialen Modellen, welche bereits viele Bewertungskriterien erfüllen.