Auswirkungen des Klimawandels auf das Wasserdargebot von Grund- und Oberflächenwasser

  • A. P. Blaschke
  • R. Merz
  • J. Parajka
  • J. Salinas
  • G. Blöschl
Originalarbeit

Zusammenfassung

Der vorliegende Beitrag beschreibt die Methoden und Ergebnisse zur Abschätzung der zukünftigen Entwicklung der Grund- und Oberflächenwasserressourcen in Österreich. Obwohl in den letzten drei Jahrzehnten im Mittel über Österreich die Niederschläge gestiegen sind, hat sich der Abfluss aufgrund der zunehmenden Verdunstung kaum geändert. Für die Zukunft (Mittel 2021–2050) sind für die Sommermonate, mit Ausnahme des Ostens Österreichs, fallende Abflüsse zu erwarten. Im Winter ist, mit Ausnahme des Südens, mit steigenden Abflüssen zu rechnen. Die Analysen der Abflussvariabilität vergangener Jahre zeigen, dass die Änderungen zwischen den Jahren zufolge der natürlichen Variabilität deutlich größer sind als die Änderungen zufolge des Klimawandels bis 2021–2050. Daher erscheinen aus österreichweiter Sicht nicht grundsätzlich andere Bewirtschaftungsmaßnahmen notwendig. Regional betrachtet kann es aber durchaus zu Unterschieden kommen und jene Regionen, die schon jetzt geringe Abflussspenden aufweisen (vor allem im Osten und Südosten Österreichs), sind bei den Anpassungsmaßnahmen besonders zu berücksichtigen. Die Analyse der Grundwasserstandsentwicklungen in den letzten 30 Jahren zeigt ein heterogenes Bild für die österreichischen Porengrundwasservorkommen. Von den insgesamt 2114 untersuchten Messstellen weisen rund 70 % keinen signifikanten, 12 % einen steigenden und 18 % einen fallenden Trend im Jahresmittel des Grundwasserstandes auf. Eindeutiger sind die Trends bei der Grundwassertemperatur. Der schon in der Vergangenheit beobachtete Anstieg wird sich mit der zunehmenden Lufttemperatur fortsetzen. Auf Basis der erwarteten Veränderungen der die Grundwasserneubildung beeinflussenden Größen wurden Tendenzen im Grundwasserdargebot abgeleitet. Diese Ergebnisse legen es nahe, dass speziell in den niederschlagsarmen Gebieten Österreichs verstärkt eine Grundwasserbewirtschaftung erforderlich sein wird.

Climate impacts on surface and subsurface water resources

Summary

This paper presents the methods and results of estimating the future evolution of the surface and subsurface water resources in Austria. Although the mean precipitation over Austria has increased in the past three decades, runoff has changed little due to increases in the evapotranspiration. For the future (average 2021–2050) the summer months decreasing runoff is expected in Austria, with the exception of the East. In winter increasing runoff is expected, with the exception of the South. Analyses of the variability of runoff indicate that the natural variability of mean annual runoff clearly exceeds the projected changes due to climate change for the period 2021–2050. From a global Austrian perspective there is hence no need for different water resources management strategies. However, at the regional scale changes may occur. Regions that already have low specific discharges (in particular the East and the Southeast of Austria), needs particular attention in the adaptation strategies. An analysis of the groundwater levels in the past 30 years shows heterogeneous patterns in the porous aquifers in Austria. Out of a total of 2114 piezometers analysed, 70 % do not show a significant trend of the mean annual groundwater level. 12 % and 18 % show increasing and decreasing trends, respectively. The trends of the groundwater temperatures show clearer patterns. The observed increasing trends of the groundwater temperatures are likely to continue in a warmer climate. Along with projected changes in the climate variables controlling groundwater recharge, future tendencies in groundwater availability are discussed. In particular in the low precipitation areas in Austria a more detailed management of the groundwater resources may be needed.

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LITERATUR

  1. Blaschke AP (2003) Langzeitentwicklung der Grundwasserstände. Karte 6.3, Hydrologischer Atlas Österreich. Österreichischer Kunst und Kulturverlag und Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft. ISBN: 3-85437-250-7, 6.3–6.3. WienGoogle Scholar
  2. Blöschl G, Montanari A (2010) Climate change impacts-throwing the dice? Hydrological Processes, 24, (3) 374-381Google Scholar
  3. Blöschl G, Schöner W, Kroiß H, Blaschke AP, Böhm R, Haslinger K, Kreuzinger N, Merz R, Parajka J, Salinas JL, Viglione A (2011a) Anpassungsstrategien an den Klimawandel für Österreichs Wasserwirtschaft - Ziele und Schlussfolgerungen der Studie für Bund und Länder. Österr. Wasser- und Abfallwirtsch. Dieses HeftGoogle Scholar
  4. Blöschl G, Viglione A, Merz R, Parajka J, Salinas J, Schöner W (2011b) Auswirkungen des Klimawandels auf Hochwasser und Niederwasser. Österr. Wasser- und Abfallwirtsch. Dieses HeftGoogle Scholar
  5. Burn DH, Hag Elnur MA (2002) Detection of hydrologic trends and variability. Journal of Hydrology, 255, 107–122CrossRefGoogle Scholar
  6. Kipfer R, Livingstone DM (2008) Wasserressourcen und Klimawandel. EAWAG News 65d, September 2008Google Scholar
  7. Merz R, Blöschl G (2004) Regionalisation of catchment model parameters. Journal of Hydrology, 287, pp. 95–123CrossRefGoogle Scholar
  8. Merz R, Parajka J, Blöschl G (2010) Time stability of catchment model parameters – implications for climate impact analyses. Water Resources Research. In pressGoogle Scholar
  9. Montanari A, Blöschl G, Sivapalan M, Savenije H (2010) Getting on target. Public Service Review: Science and Technology, Issue 7, pp. 167–169Google Scholar
  10. Parajka J, Merz R, Blöschl G (2005a) Regionale Wasserbilanzkomponenten für Österreich auf Tagesbasis (Regional water balance components in Austria on a daily basis) Österreichische Wasser- und Abfallwirtschaft, 57 (3/4), pp. 43–56CrossRefGoogle Scholar
  11. Parajka J, Merz R, Blöschl G (2005b) A comparison of regionalisation methods for catchment model parameters. Hydrology and Earth Systems Sciences, 9, pp. 157–171CrossRefGoogle Scholar
  12. Parajka J, Blöschl G, Merz R (2007b) Regional calibration of catchment models: Potential for ungauged catchments. Water Resources Research, 43, article number W06406Google Scholar
  13. Parajka J, Merz R, Blöschl G (2003) Estimation of daily potential evapotranspiration for regional water balance modeling in Austria, In: 11th International Poster Day and Institute of Hydrology Open Day "Transport of Water, Chemicals and Energy in the Soil – Crop Canopy – Atmosphere System", Slovak Academy of Sciences, Bratislava, pp. 299–306Google Scholar
  14. Parajka J, Merz R, Blöschl G (2007a) Uncertainty and multiple objective calibration in regional water balance modeling – Case study in 320 Austrian catchments. Hydrological Processes, 21, pp. 435–446CrossRefGoogle Scholar
  15. Peel MC, Blöschl G (2011) Hydrologic modelling in a non-stationary world. Progress in Physical Geography, 35, in pressGoogle Scholar
  16. Sankarasubramanian A, Vogel RM, Limbrunner JF (2001) Climate elasticity of streamflow in the United States, Water Resources Res., 37(6), DOI:10.1029/2000WR900330Google Scholar
  17. Schöner W, Böhm R, Haslinger K (2011) Klimaänderung in Österreich – hydrologisch relevante Klimaelemente. Österr. Wasser- und Abfallw. Dieses HeftGoogle Scholar
  18. Simon S (2009) Wasserwirtschaft und Klimawandel – Fakten, Folgen, Aufgaben, 39. Internat. Wasserbau Symposium Aachen. AachenGoogle Scholar
  19. Skøien, J., R. Merz and G. Blöschl (2006) Topkriging – geostatistics on stream networks, Hydrology and Earth System Sciences 10, pp. 277–287CrossRefGoogle Scholar
  20. Stahl K, Hisdal H, Hannaford J, Tallaksen LM, van Lanen HAJ, Sauquet E, Demuth S, Fendekova M, Jódar J (2010) Streamflow trends in Europe: evidence from a dataset of near-natural catchments. Hydrol. Earth Syst. Sci., 14, 2367–2382CrossRefGoogle Scholar
  21. Turc L (1961) Evaluation des besoins en eau d'irrigation, évapotranspiration potentielle: formule climatique simplifié et mise à jour. Ann. Agron. 12, 13–49Google Scholar
  22. Willems W (2008) Langzeitverhalten von Grundwasserständen, Quellschüttungen und grundwasserbürtigen Abflüssen in Bayern, Baden- Württemberg und Rheinland-Pfalz. Endbericht im Auftrag von KLIWA, OttobrunnGoogle Scholar
  23. Yue S, Pilon P, Phinney B (2003) Canadian streamflow trend detection: impacts of serial and cross-correlation. In: Hydrological Sciences Journal 48, Heft 1, S. 51–63CrossRefGoogle Scholar
  24. ZAMG/TU-Wien Studie (2011) Anpassungsstrategien an den Klimawandel für Österreichs Wasserwirtschaft. Endbericht. LebensministeriumGoogle Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag 2011

Authors and Affiliations

  • A. P. Blaschke
    • 1
  • R. Merz
    • 1
  • J. Parajka
    • 1
  • J. Salinas
    • 1
  • G. Blöschl
    • 1
  1. 1.Institut für Wasserbau und IngenieurhydrologieTechnische Universität WienWien

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