Climate change impacts on groundwater use—impacts and action needs

Abstract

ZusammenfassungDie Ergebnisse regionaler Klimaprojektionen für Deutschland weisen auf eine Zunahme der mittleren Lufttemperatur und eine innerjährliche Verschiebung der Niederschläge – mit feuchteren Wintern und trockeneren Sommern – hin. Darüber hinaus werden sich regional die Häufigkeit, Intensität und Dauer von Hitzewellen, Trockenperioden und Starkregenereignissen weiter erhöhen. Durch diese Veränderungen wird sich auch der Jahresgang der Grundwasserneubildung ändern. Als Folge dessen können sich Änderungen bei den hohen, mittleren und tiefen Grundwasserständen, Grundwasserschwankungsbreiten und dem Grundwasserdargebot ergeben. Aber nicht nur die Ressource Grundwasser wird durch die Folgen des Klimawandels betroffen. Auch die gesamte Infrastruktur – von der Förderung bis zur Verteilungsleitung zum Kunden – kann beeinträchtigt werden. Neben den direkten Einflüssen sind auch indirekte Beeinflussungen durch Kaskadeneffekte – beispielsweise ausgehend vom Energiesektor – möglich. Darum gilt es integrative, ganzheitliche und systemische Lösungen zu erarbeiten, um die Funktionalität der kritischen Infrastruktur dauerhaft auch unter Berücksichtigung der Folgen des Klimawandels gewährleisten zu können.

GIS-AHP Ensembles for Multi-Actor Multi-Criteria Site Selection Processes: Application to Groundwater Management under Climate Change

“…Coherently, the anticipated impacts of climate change in Germany for the period 2020 to 2050 include drier and hotter summers, as well as a seasonal increase in water demand and daily demand peaks [7][8][9][10][11][12][13]. Since the vast majority of water demand in Germany is covered by groundwater, a seasonal increase in water demand could force additional groundwater abstractions and inflict elevated stress on heavily exploited groundwater bodies in summer periods [14,15]. This mechanism will likely cause an increase in groundwater level fluctuation and maximum drawdown, despite eventually unchanged long-term average groundwater levels [7,9,[14][15][16][17].…”

“…Since the vast majority of water demand in Germany is covered by groundwater, a seasonal increase in water demand could force additional groundwater abstractions and inflict elevated stress on heavily exploited groundwater bodies in summer periods [14,15]. This mechanism will likely cause an increase in groundwater level fluctuation and maximum drawdown, despite eventually unchanged long-term average groundwater levels [7,9,[14][15][16][17]. Such an increase in groundwater level fluctuations could, in turn, have adverse effects on groundwater-dependent ecosystems, baseflow discharge, rain-fed agriculture, and forestry in areas with shallow groundwater tables.…”

“…groundwater level fluctuation and maximum drawdown, despite eventually unchanged long-term average groundwater levels [7,9,[14][15][16][17]. Such an increase in groundwater level fluctuations could, in turn, have adverse effects on groundwater-dependent ecosystems, baseflow discharge, rain-fed agriculture, and forestry in areas with shallow groundwater tables.…”

Steigende Grundwasserspiegel als Herausforderung für zukünftiges Grundwassermanagement in alpinen Tälern

“…Taylor et al (2013) beschreiben, dass ein veränderliches Klima gravierende Auswirkungen auf die Grundwasserdynamik von alpinen Aquiferen haben kann, da gerade im Alpenraum die Klimaerwärmung stark ausgeprägt ist (Gobiet et al 2014;Haas und Birk 2019). Insbesondere in Trockenperioden oder während Hitzewellen reagieren oberflächennahe oder räumlich eng begrenzte Grundwasserleiter sehr sensibel (Bender et al 2021). Die Grundwasserneubildung von Talaquiferen hängt unter anderem von Niederschlag, Evapotranspiration, Schneeakkumulation und Schneeschmelze in den topographisch höher gelegenen Einzugsgebieten ab (Klammler et al 2013;Kløve et al 2014;Blöschl et al 2018).…”

“…Die Grundwasserneubildung von Talaquiferen hängt unter anderem von Niederschlag, Evapotranspiration, Schneeakkumulation und Schneeschmelze in den topographisch höher gelegenen Einzugsgebieten ab (Klammler et al 2013;Kløve et al 2014;Blöschl et al 2018). Gleichwohl ist die Interpretation von Grundwasserspiegelschwankungen basierend auf klimatischen Veränderungen aufgrund von zeitlichen Verzögerungen (Bender et al 2021) sowie der Skalierung von meteorologischen Daten mit großen Unsicherheiten behaftet (Scibek und Allen 2006). In Österreich sind die Niederschlagssummen im Norden und inneralpin seit 1975 zwischen 10 und 15 % gestiegen und lassen dort für die Zukunft eine Zunahme der Grundwasserneubildung im Winter und Frühjahr erwarten (Blöschl et al 2011(Blöschl et al , 2018.…”