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Folgen des Globalen Wandels für das Grundwasser in Süddeutschland – Teil 1: Naturräumliche Aspekte

Global change impacts on groundwater in Southern Germany—Part 1: Natural aspects

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Zusammenfassung

Um die komplexen Wechselwirkungen zwischen Mensch, Klima und Wasserkreislauf regional, integriert und prozessbasiert zu betrachten, entwickelte der Forschungsverbund GLOWA-Danube (www.glowa-danube.de) das Simulationssystem DANUBIA, das aus 17 gekoppelten Modellkomponenten besteht. DANUBIA wurde unter verschiedenen Global-Change-Szenarien (2011–2060), zusammengesetzt aus regionalen Klima- und Gesellschaftsszenarien, zur Untersuchung der möglichen Auswirkungen des Globalen Wandels im Einzugsgebiet der Oberen Donau angewendet. Der vorliegende Artikel stellt Teil 1 einer Artikelreihe dar und gibt einen Überblick über die grundwasserbezogenen naturräumlichen Aspekte dieser Untersuchungen (Teil 2: sozioökonomische Aspekte in Barthel et al. in Grundwaser 16(4), doi:10.1007/s00767-011-0180-y, 2011). Die Konzeption von GLOWA-Danube und DANUBIA sowie die grundwasserrelevanten Modellkomponenten werden erläutert. Ausgewählte Simulationsergebnisse zu Wasserhaushalt, Grundwassermenge und Grundwasserqualität werden vorgestellt. Im gewählten Szenario kommt es bei zurückgehenden Niederschlägen, erhöhten Temperaturen und einer Verschiebung des Jahresgangs zu teilweise deutlichen Rückgängen von Grundwasserneubildung und Grundwasserstand. Regionalskalige Prognosen zur Grundwasserqualität erweisen sich aufgrund der Komplexität der Prozesse in Boden und Grundwasser als schwierig – rein klimatische Ursachen werden aber voraussichtlich nur geringe Auswirkungen haben.

Abstract

In order to account for complex interactions between humans climate and the water cycle, the research consortium GLOWA-Danube (www.glowa-danube.de) has developed the simulation system DANUBIA which consists of 17 coupled models. DANUBIA was applied to investigate various impacts of global-change between 2011 and 2060 in the Upper Danube Catchment. This article represents part 1 of an article series and describes groundwater and natural aspects of the investigations, while part 2 describes socio-economic aspects (Barthel et al. in Grundwaser 16(4), doi:10.1007/s00767-011-0180-y, 2011). Here we describe concepts of GLOWA-Danube and DANUBIA as well as groundwater-related model components. This leads to selected simulation results for water balance, groundwater quantity and quality. The chosen scenarios show decreasing precipitation, increasing temperatures, and changes in the annual distribution that lead to significant decreases in groundwater recharge. Regional predictions of groundwater quality were difficult to achieve because of complex soil and groundwater processes. However, climatic change will probably have little impact.

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Authors and Affiliations

  1. Institut für Wasserbau, Universität Stuttgart, Pfaffenwaldring 61, 70563, Stuttgart, Deutschland

    Roland Barthel

  2. Geographisches Institut, Universität zu Köln, Albertus-Magnus-Platz, 50923, Köln, Deutschland

    Tim G. Reichenau &  Karl Schneider

  3. Institut für Informatik, Lehr- und Forschungseinheit für Programmierung und Softwaretechnik, LMU München, Oettingenstraße 67, 80538, München, Deutschland

    Rolf Hennicker

  4. Department für Geographie und Geographische Fernerkundung, LMU München, Luisenstraße 37, 80333, München, Deutschland

    Markus Muerth,  Christoph Heinzeller &  Wolfram Mauser

Authors
  1. Roland Barthel
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  2. Tim G. Reichenau
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  3. Markus Muerth
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  4. Christoph Heinzeller
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  5. Karl Schneider
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  6. Rolf Hennicker
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  7. Wolfram Mauser
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Barthel, R., Reichenau, T.G., Muerth, M. et al. Folgen des Globalen Wandels für das Grundwasser in Süddeutschland – Teil 1: Naturräumliche Aspekte. Grundwasser 16, 247–257 (2011). https://doi.org/10.1007/s00767-011-0179-4

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