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.
A reestablishment of Fucus vesiculosus where it is locally vanished would be an indicator for improved water quality. Thus the Agency for Agriculture, Environment and Rural Areas of Schleswig - Holstein (LLUR) is thinking about opportunities to resettle F. vesiculosus. On behalf of RADOST project, the tolerance of early fucoid life stages towards thermal stress was analysed and after four days of thermal treatment a high percentage of the treated fucoid offspring survived. It might be that inside species genotypes exist which are less sensitive against future environmental changes.
Over the last decades, Fucus vesiculosus, an ecologically important macroalga in the German Baltic Sea, has shown a massive retreat from the deeper zones of its former distribution presumably due to low light co-acting with other potential stressors such as high temperature, fouling, and grazing. In shallow water F. vesiculosus may be exposed to high water temperatures during summer seasons. Intensity and frequency of heat waves are expected to increase due to climate change which could potentially affect all fucoid life stages. Early life stage processes (fertilization, germination) are often considered particularly sensitive to stress. If the mortality caused by a first heat wave in a genetically diverse population selects for stress resistance, we would expect the survivors to be less sensitive to a second heat wave or possibly even to other stressors like feeding pressure.
In the present study, the mortality of early post-settlement stages of F. vesiculosus under thermal stress and the sensitivity of survived recruits against a proximate stressor (feeding pressure, second heat wave) were analysed by laboratory experiments. The mortality of early fucoid life stages at 25°C, compared to their mortality at 15°C was significantly higher. Regrettably, the ensuing assessment of feeding impact by Idotea baltica and Hydrobia ulvae on the surviving germlings could not be analysed since the two consumer species unexpectedly avoided feeding on the young stages of F. vesiculosus. During the second thermal stress experiment fucoid offspring which was genetically preselected by high temperature (first heat wave: 25°C) differed not significantly in sensitivity from fucoid offspring without prior stress.
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.
Der Bericht "Strategien zur Optimierung der Trinkwasseraufbereitung aus Flusswasser und Uferfiltrat bei variabler Rohwasserqualität" repräsentiert das REGKLAM-Produkt 3.2.3a. Um auf klimabedingte Schwankungen von Rohwasserqualität und –dargebot zeitnah in ausreichendem Maße reagieren zu können, ist häufig eine Anpassung der Wasseraufbereitung erforderlich. Dafür wurden Anpassungsstrategien entwickelt, die es den Wasserversorgungsunternehmen ermöglichen, die Auswirkungen der erwarteten klimatisch bedingten Veränderungen zu kompensieren und die Trinkwasserversorgung ohne Qualitätsminderung bei minimalem Kostenaufwand abzusichern.
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.
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.
Im Rahmen von dynaklim werden die wesentlichen Mess- und Modelldaten in der Emscher-Lippe-Region zusammengetragen, aufbereitet und an die Projektpartner weitergegeben. Bei den Modelldaten des in dynaklim primär verwendeten Regionalen Klimamodells CLM zeigte sich, dass insbesondere beim Parameter Niederschlag systematische Unterschiede (Bias) zu den Messdaten in der Region vorliegen. Für
die Nutzung der CLM-Niederschlagsdaten in den meisten wasserwirtschaftlichen Modellen war daher eine Korrektur des Bias erforderlich. In der vorliegenden Publikation werden zunächst die festgestellten Unterschiede in unterschiedlichen Bilanzierungszeiträumen und hinsichtlich verschiedener Kenngrößen dargestellt. Anschließend wird die entwickelte Methodik (modifiziertes Quantile Mapping) beschrieben und die Ergebnisse bewertet. Es wird gezeigt, dass durch die entwickelte Methodik eine sinnvolle Korrektur der CLM-Niederschlagsdaten möglich ist, sodass für die Emscher-Lippe-Region nun flächendeckend korrigierte Tagesniederschlagssummen zur Verfügung stehen.
The precipitation data of the Regional Climate Model CLM are used for the water management impact models within the dynaklim networking and research project. For this purpose, it is necessary to apply a bias correction to the CLM
precipitation data. First, the bias assessed for varying temporal resolutions and precipitation characteristics is described. Subsequently, a method for the bias correction is introduced. The developed methodology is a modified form of the socalled
quantile mapping. The focus lies on the corrections of the dry days and the heavy rainfall events. They are considered separately, deviating from other quantile mapping procedures.
Information about possible changes of extreme wave heights are essential for the future safe design of coastal and flood protection structures likes dykes, flood protection dunes, revetments etc. In this study, scenarios of regional climate change up to 2100 are used for the evaluation of changes of wave conditions. Analyses on calculated significant wave heights derived from extreme value statistics are showing a different signal of change for the selected locations along the German Baltic Sea Coast. The results are showing that extreme wave heights with a return level of 200 years can increase up to +14%. But also a decrease of down to -14% were found compared to actual conditions, depending on the location and climate change scenario applied. At the location of Warnemünde a slight increasing trend for the change of extreme wave heights could be found for 3 of 4 scenario runs with a maximum increase of +7%.