Forschungsprojekt: DRIeR
Niedrigwasser, Trockenheit und Dürre: Auswirkungen, Prozesse und Resilienz – Das Unsichtbare sichtbar machen (DRIeR)
Trockenheit und Dürre (eine außerordentlich lang andauernde und intensive Trockenheit) sind natürliche Ereignisse, die in unregelmäßigen zeitlichen Abständen auftreten. In Südwestdeutschland war das zum Beispiel in den Jahren 1976, 2003 und insbesondere 2018 der Fall. Trockenheit und Dürre beeinträchtigen die Funktion natürlicher Ökosysteme und können zu ausgesprochenen Krisensituationen im gesellschaftlichen Leben führen, wobei Auswirkungen auf die Hydrologie (Niedrigwasser), die Landwirtschaft (Ernteeinbußen oder gar -ausfälle) und die öffentliche Wasserversorgung am häufigsten auftreten. Klimaszenarien deuten darauf hin, dass Trockenheitsereignisse und Dürren in Zukunft auch bei uns häufiger auftreten.
DRIeR ist ein Forschungsprojekt welches im Rahmen des Wassernetzwerkes Baden-Württemberg vom Wissenschaftsministerium des Landes über eine fünfjährige Förderperiode (2016-2020) finanziert wird. Der komplexen Natur von Trockenheit, Dürre und Niedrigwasser entsprechend ist DRIeR interdisziplinär angelegt. So arbeiten Wissenschaftler aus den natur- und gesellschaftswissenschaftlichen Fachbereichen der Universitäten Freiburg, Tübingen und Heidelberg, sowie zahlreiche Akteure in DRIeR zusammen.
Übergeordnete Projektziele:
- Die interdisziplinäre Analyse historischer und kürzlich aufgetretener Trockenheits- und Dürreereignisse
- Die verstärkte Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft, Entscheidungsträgern und lokalen Akteuren um Anpassungs- und Bewältigungsstrategien im Umgang mit der Naturgefahr zu entwickeln
- Die Entwicklung einer öffentlichen Trockenheitsinformations- und Kooperationsplattform
- Die verbesserte, internationale Sichtbarkeit der Wasserforschung in Baden-Württemberg
Die Forschungsschwerpunkte unserer Arbeitsgruppe in DRIeR liegen in der Analyse des Einflusses von Trockenheit auf den Landschaftswasserhaushalt und die Nährstofflüsse im Boden. Dazu untersuchen wir an Intensivmessflächen die Verdunstung, die Bodenwasserflüsse und die Grundwasserneubildung sowie die Nitratkonzentrationen im Sickerwasser und deren Dynamiken unter dem Einfluss von Trockenheit. Ziel der Untersuchungen ist ein vertieftes Verständnis, wie Trockenheits- und Dürreereignisse den Wasserhaushalt und die Nährstofflüsse im Boden verändern, sowie die Abbildung dieser Prozesse in hydrologischen
Modellen.
Um diese Ziele zu erreichen führen wir Feldexperimente an derzeit zwei landwirtschaftlichen Standorten in Baden-Württemberg durch. Dort werden die Nitratkonzentrationen des Boden-wassers in unterschiedlichen Bodentiefen gemessen und in Beziehung zu hydro-klimatischen Variablen, bodenphysikalischen Gegebenheiten und der Landbearbeitung gesetzt. Zum Untersuchungsspektrum gehört außerdem die Analyse der langjährigen Wasser- und Nitratflüsse an einer forstlichen Beobachtungsstation in Rheinland-Pfalz.
Die Ergebnisse unserer Feldexperimente fließen in die Weiterentwicklung des hydrologischen Modells TRAIN ein. Neben der Entwicklung eines Nitratmoduls sowie standörtlichen Anwendungen wird TRAIN zur flächenhaften Simulation der Wasserhaushaltskomponenten in den Bundesländern Baden-Württemberg und Rheinland-Pfalz eingesetzt. Die laufenden Auswertungen für den Zeitraum 1961-2018 konzentrieren sich auf die simulierten Dynamiken der Wasserhaushaltskomponenten im Verlauf von Dürreereignissen.
