GIS-basierte Modellierung von Gewässerimmissionen

Matthies, Michael; Klasmeier, Jörg; Heß, Oliver

doi:10.1065/uwsf2005.10.106

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“…Da nicht alle relevanten Prozesse durch Messungen erfasst werden konnten oder der Messaufwand für manche ökosystema-ren Prozesse zu hoch und zu kostenträchtig ist, stellte die Entwicklung und Anwendung von Simulationsmodellen wie Wasmod einen wichtigen Teilbereich der Arbeiten dar . Ausreichend validierte Modelle bieten die Möglichkeit, Prozesse zeitlich und räumlich zu extrapolieren (Matthies et al 2006). Mit dem Modellsystem WASMOD (Reiche 1991) lässt sich die Wasser-und Stoffdynamik für einzelne bodenprofile, für Ackerflächen und für Wassereinzugsgebiete berechnen.…”

Section: Ziel Und Hintergrundunclassified

Im Spiegel des Klimawandels – Phosphor und Stickstoff in Böden Schleswig-Holsteins bei steigenden Lufttemperaturen

Rinker¹,

Deunert²,

Schröder

2009

Environ Sci Eur

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Zusammenfassung Ziel und Hintergrund Der globale Klimawandel wirkt sich regional differenziert auf einzelne Ökosystem-Kompartimente aus. Aufgrund der zentralen regulatorischen bedeutung des Stoffhaushalts terrestrischer Ökosysteme war es das Ziel dieser Untersuchung im Auftrag des Landesamtes für natur und Umwelt SchleswigHolstein, den Austrag von Phosphor (P) und Stickstoff (n) aus böden Schleswig-Holsteins unter dem heutigen und zukünftigen Klima zu berechnen. Methoden Methodischer Mittelpunkt der Untersuchungen ist das Modellsystem Wasmod, mit dem der wassergebundene Stofftransport in böden und an der bodenoberfläche für bodenprofile, Ackerflächen oder Wassereinzugsgebiete berechnet werden kann. Die Wasmod-berechnungen dieser Studie erfolgten auf der grundlage von Daten der Agrarstatistik, des Deutschen Wetterdienstes (DWD), der RemoKlimaprognosen sowie der Reichsbodenschätzung. Wasserund Stoffbilanzen wurden für typische Kombinationen von acht bodensubstraten, vier grundwasserflurabstand-Stufen, neun Anbauvarianten und des Klimas auf landwirtschaftlich genutzten Flächen berechnet. Die Modellrechnungen erfolgten für den Zeitraum vom 1. Januar 1975 bis zum 31. Dezember 2004 (30 Jahre) für die Klimastandorte Erfde und Lensahn des DWD. Die Klimaszenarien wurden für den Zeitraum 1971 sowie für die Jahre 2071-2100 (Remo-Szenarien b1 und A1b) ausgewertet. Alle berechnungen erfolgten mit und ohne boden-Drainage.Ergebnisse Die Ergebnisse umfassen Angaben über den niederschlag, die Interzeption, die Evapotranspiration, das Sickerwasser, den Drainage-Abfluss sowie ausgewählte n-bilanzen (Eintrag, Sickerwasseraustrag, Mineralisation, Denitrifikation, nitrifikation, Volatilisierung, Drainage-Abfluss) sowie P-bilanzen (Eintrag, Mineralisation, Auswaschung und Anteil an organischem, sorbiertem, gelöstem und fixiertem P). Die Ergebnisse der Simulationen weisen eine hohe Differenzierung der Merkmalskombinationen auf. Die Evapotranspiration steigt in den Klimaszenarien b1 und insbesondere A1b deutlich an. Die Sickerwassermenge ist im Szenario b1 im Vergleich zum Referenzzeitraum sehr hoch, da auch mehr niederschläge fallen. A1b weist dagegen ähnli-che Resultate wie das Referenzszenario trotz höherer niederschläge auf, denn die höhere Verdunstungsrate kompensiert den niederschlagszuwachs. Das Klimaszenario b1 weist die höchsten P-und n-Austräge auf. Das Klimaszenario A1b ist den Resultaten des Referenzlaufes sehr ähnlich. Die n-Austräge unter Ackernutzung steigen im Klimaszenario b1 stark an. Die höchsten Austräge (136 kg n/ha) wurden für intensiv genutzte Weidestandorte berechnet. Das b1-Szenario weist die höchsten P-Austräge auf, A1b rangiert unterhalb denen des Referenzzeitraums. Die n-Austräge der sandigen Standorte sind im Mittel des Verhältnisses Einträge/Austräge höher als bei lehmigen Standorten, absolut aber geringer. Räumlich differenzierend wirkt sich hierbei der grundwasserflurabstand aus. Die Ergebnisse der Simulationen bezüglich der gasförmigen n-Verluste weisen auf den sandigen Standorten erwartungsgemäß kaum Den...

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Section: Ziel Und Hintergrundunclassified