Hess Opinions: Socio-economic and ecological trade-offs of flood management – benefits of a transdisciplinary approach

Abstract

Abstract. In light of climate change and growing numbers of people inhabiting riverine floodplains, worldwide demand for flood protection is increasing, typically through engineering approaches such as more and bigger levees. However, the well-documented “levee effect” of increased floodplain use following levee construction or enhancement often results in increased problems, especially when levees fail or are compromised by big flood events. Herein, we argue that there are also unintended socio-economic and ecological consequences of traditional engineering solutions that need to be better considered, communicated and weighed against alternative solutions. Socio-economic consequences include reduced aesthetic and recreational values as well as increased downstream flooding risk and reduced ecosystem services. Ecological consequences include hydraulic decoupling, loss of biodiversity and increased risk of contamination during flooding. In addition, beyond river losses of connectivity and natural riparian vegetation created by levees, changes in groundwater levels and increased greenhouse gas emissions are likely. Because flood protection requires huge financial investments and results in major and persistent changes to the landscape, more balanced decisions that involve all stakeholders and policy makers should be made in the future. This requires a transdisciplinary approach that considers alternative solutions such as green infrastructure and places emphasis on integrated flood management rather than on reliance on technical protection measures.

Satellite-based data driven quantification of pluvial floods over Europe under future climatic and socioeconomic changes

“…Willner et al (2018) highlighted the need for the increase in flood protection in order to maintain the historic high-end flood risk in the next decades. Nevertheless, as hard adaptation strategies have their own cons such as increasing exposure (Kates et al, 2006) and vulnerability (Ludy and Kondolf, 2012), creating social injustice (Di Baldassarre et al, 2014), adversely affecting biodiversity and ecological functions (Auerswald et al, 2019), a combined grey-green-soft strategy that makes use of the benefits of all three strategies is more favorable. In this regard, in order to decrease the risk of decision failure regarding the evolving nature of flood risks over time, capacity building, win-win or low-regret, synergy options or iterative adaptation pathways must be undertaken.…”

Synergien im Gewässer-, Boden-, Arten- und Klimaschutz am Beispiel von Flussauen

“…Fließgewässer sind vierdimensional vernetzte Systeme, die longitudinal, lateral, vertikal und zeitlich mit ihrer Umgebung interagieren [1]. Durch strukturelle Eingriffe des Menschen wurde dieser Charakter von Fließgewässern und deren Abflussregime in nahezu allen dicht besiedelten Gebieten weltweit stark verändert [2], was zu einer besonderen Gefährdung und dem starken Rückgang aquatischer Biodiversität führte, der weit drastischer als in vielen terrestrischen Systemen ausfällt [3], [4]. Bemerkenswert ist dabei, dass die Begradigung und der Verbau von Fließgewässern meist aus einem gesellschaftlichen Konsens heraus getragen wurde, um z.…”

“…¾ Ein integrativ-systemischer Ansatz der Auen-Wiedervernässung ist zielführend akkumulierte und eine ebenso starke Absenkung des Grundwassers bewirkte. In der Folge kam es im Gewässer selbst als auch in der ehemaligen Flussaue zu einer Vielzahl von Veränderungen [4]. Intakte Flussauen mit ihren periodisch wiederkehrenden Überflutungen wurden klassischerweise vor allem als Grünland genutzt.…”

“…Bezogen auf die Gesamtlänge des Fließgewässernetzes von rund 100 000 km entspricht dies einem Grünlandstreifen von 32 m Breite auf beiden Seiten aller Fließgewässer. Auch wenn die heutigen Erosionsraten aus Bodenschutzsicht nicht zu tolerieren sind, sind sie doch nicht ursächlich für die gegenwärtig beobachtete, starke Kolmation der Gewässerböden mit Feinsediment, denn in vergangenen Jahrhunderten waren die Bodenabträge zum Teil erheblich höher, ohne dass Muscheln oder Kieslaicher ausgestorben wären [4]. Dieser starke Feinmaterialeintrag ist vielmehr auf drei moderne Veränderungen zurückzuführen:…”

“…Damit wird gleichzeitig eine Vielzahl von Funktionen erhalten, insbesondere kann dadurch die enorme CO 2 -Freisetzung durch Trockenlegung gestoppt werden, Hochwässer werden gepuffert und es erfolgt ein wesentlicher Beitrag zum Erhalt der Biodiversität. Weitere positive Leistungen können [3], [4] entnommen werden.…”