Ziele

Ein universeller und gerechter Zugang zu sauberem Wasser und Trinkwasser für alle Menschen steht im Vordergrund von Ziel 6 der 17 neuen Nachhaltigkeitsziele (SDG) der UN zur Reduktion von Hunger und extremer Armut weltweit (UN, 2016). Eine zukunftsweisende Anpassung des Wassersektors im Kontext der SDG muss daher auf eine effizientere Wassernutzung sowie den Erhalt vorhandener Wasserressourcen abzielen.
Hierzu bedarf der es Bewertung der Wasserressourcen, gestützt auf eine Kombination aus hydrologischen Informationen, Machbarkeitsstudien, Ausweisung der Empfindlichkeit eines Gebietes für Wasserstress und Bewertung der Sensitivität im Hinblick auf externe Stressfaktoren.

Die Europäische Kommission weist auf bedeutende Schwachstellen in der Risikobewertung von Karstgrundwasserleitern hin. Gerade die Karstgebiete des Mittelmeerraumes weisen durch ihre komplexe Geomorphologie und aktiven Erosionsprozesse eine hohe Variabilität auf, sodass Aussagen und Risikobewertungen oft schwer von einer Region auf eine andere übertragbar sind. Karstaquifere sind Klimaveränderungen gegenüber besonders vulnerabel. In den letzten 20 Jahren überstiegen die wirtschaftlichen Auswirkungen von Dürren in Karsteinzugsgebieten im Mittelmeerraum die wirtschaftlichen Auswirkungen der Dürren in den USA um das Fünffache. Aufgrund dieser hydrologischen Sensitivität von Karbonatgrundwasserleitern, ruft die Europäische Kommission zu einer verbesserten Risikobewertung und einem erhöhten Schutz dieser Aquifersysteme auf.

Erste Lösungsansätze für eine verbesserte Risikobewertung und nachhaltige Wassernutzung stellen die Anwendung prozessbasierter Prognosemodelle (z. B. hydrologische Modelle, Ökosystemmodelle, Landschaftsdynamik Modelle, dynamische globale Vegetationsmodelle, Optimierungsmodelle) dar. Diese Modelle unterscheiden sich oft in ihrer räumlich-zeitlichen Auflösung, der Berechnung der Wasserflüsse und Bodenfeuchte, der Berücksichtigung der klimatischen Variabilität und Hydrologie, sowie in der Genauigkeit der Abbildung der Prozesse im Boden und der Rückkopplung mit der Vegetation. In diesem Zusammenhang liefern besonders radargestützte Fernerkundungsdaten zur Generierung flächenhafter Eingangsdaten für hinreichend kalibrierte Grundwassermodelle auf regionaler wie globaler Ebene wertvolle Informationen. Hier bietet insbesondere der Bodenwasserindex (engl. soil water index, SWI) ein hohes Potenzial zur Beschreibung von Modellrandbedingungen. Derzeit existiert nur eine geringe Anzahl an Modellen für die Mittelmeerregion, die auf der Einzugsgebietsskala den Einfluss auf den Wasserhaushalt im Hinblick auf die landwirtschaftliche Produktion, Landnutzungsmanagement, die Bedeutung der Wasserexporte und unter Berücksichtigung des Klimawandels simulieren.

Im MedWater Projekt stellen Prognosemodelle der Ressourcensysteme eine zentrale Komponente für eine „real-time“ Optimierung dar und sie erlauben:

  • die quantitative und damit objektive Analyse der Systeme,
  • die Prognose der kurz- und langfristigen Entwicklung der Systeme in Abhängigkeit von äußeren Faktoren (wie Klima, Technologieentwicklung, und sozioökonomische Bedingungen),
  • die Prüfung unterschiedlicher Wassernutzungs- und Wasserverteilungsstrategien, sowie
  • die Identifizierung der, auf bestimmte geografische, soziale, finanzielle und Umweltkonstellationen angepassten integrierten Optimierungsansätze.

Mit der Entwicklung eines real-time modellbasierten und indikator-gestützten Optimierungskonzeptes in der Wasserwirtschaft wird die Grundlage für die Implementierung einer Verbesserung der Wassernutzungseffizienz, den Erhalt vorhandener Wasserressourcen und die Sicherstellung des Zugangs zu Wasserressourcen durch alle Bevölkerungsgruppen geschaffen.