Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

En ny rapport opsummerer, hvordan klimaændringer påvirker vandkredsløbet i Tyskland

Ændringer i vandstanden i floder og søer som følge af klimaændringer har alvorlige konsekvenser – ikke kun for landbruget. Kredit:iStock

Klimaændringer involverer ikke kun stigende temperaturer - det forårsager også ændringer i den hydrologiske balance. Nedbør, fordampning og grundvandsdannelse vil følge en ny rytme i fremtiden. Konsekvenserne af disse ændringer for vandstanden, økosystemer og sektorer, der er afhængige af vand, ligesom landbrug, præsenteres i en ny rapport af forskere fra Climate Service Center Germany (GERICS). Forfatterne omfatter Stefan Hagemann fra Max Planck Instituttet for Meteorologi i Hamborg.

Folk har stadig meget levende minder om den rekordstore sommer 2003:Under en hedebølge i første halvdel af august, temperaturer nogle steder i Tyskland oversteg 40 grader celsius, og mange mennesker led under virkningerne af den ekstreme varme. Fordi der var faldet lidt regn i løbet af året, vandstanden i floder og reservoirer faldt i sensommeren, drastisk i nogle tilfælde. Skibsfarten måtte standses på nogle dele af floderne Elben og Donau. Atomkraftværker reducerede deres produktion, fordi de ikke havde tilstrækkeligt kølevand til rådighed for dem. Planter visnede på markerne og risikoen for skovbrande steg.

Ifølge forfatterne af GERICS-undersøgelsen, Der Einfluss des Klimawandels auf die terrestrischen Wassersysteme in Deutschland ("Klimaændringernes indflydelse på terrestriske vandsystemer i Tyskland"), som blev offentliggjort i februar 2017, global opvarmning vil bane vejen for lignende tørkeperioder i fremtiden. Undersøgelsen opsummerer resultaterne af 29 individuelle undersøgelser udført mellem 2009 og 2013 om virkningerne af klimaændringer på den hydrologiske balance i Tyskland. De seks forfattere understreger, at de ikke er i stand til at levere detaljerede prognoser for, hvordan strømningshastigheder og vandstand i enkelte floder vil udvikle sig. Imidlertid, nogle tendenser og deres konsekvenser kan allerede identificeres.

For eksempel, observationer viser, at nedbøren i Tyskland er steget med 11 procent siden 1881 – og ifølge prognoserne, denne tendens forventes at fortsætte. Det regner nu betydeligt mere om vinteren næsten overalt i Tyskland; i nogle tilfælde, nedbørsmængderne er steget med hele 30 procent i den kolde årstid. I modsætning, somrene i mange føderale stater er blevet tørrere.

Længere perioder med lav nedbør

Vandstanden i de store floder vil ændre sig som følge af denne udvikling, fortæller forfatterne. Tidligere, vandstanden i de fleste strømmende vandområder var højest om foråret, når sneen smelter, og lavest om sommeren eller efteråret. Forfatterne antager, at samlet set, perioderne med lav vandstand vil stige i varighed indtil slutningen af ​​århundredet. Dette har konsekvenser for indlandssejlads, for eksempel. Hagemann og hans kolleger forventer, at sejlbarheden af ​​Elbe -floden om sommeren vil blive forringet fra år 2050, især i forbundsstaterne i Sachsen, Sachsen-Anhalt og Thüringen. "Lavt vand kommer tidligere, holder længere og falder under de sædvanlige niveauer, " siger rapporten. I modsætning hertil forskerne var ikke i stand til at identificere nogen tendens for Rhinen, og Donaus vandstand vil formentlig nå sit laveste punkt i sensommeren frem for efteråret – på grund af den tidligere snesmeltning.

De faldende vandstand om sommeren påvirker også energiforsyningen, som kræver store mængder flodvand til afkøling. Hvis der ikke er nok kølevand til rådighed, produktionen på atomkraftværker skal først reduceres og derefter helt standses. Et andet problem:Vandtemperaturerne i de tyske floder stiger også på grund af klimaændringer, i gennemsnit op til to grader i 2100, og det skaber også vanskeligheder for afkøling i atomkraftværker. Fordi høje vandtemperaturer og lave vandstand vil opstå oftere end før, kraftværkets produktion vil falde i sommermånederne i de kommende 40 år, skriver GERICS-forskerne.

Landbruget vil også skulle tilpasse sig mere hyppige, længere og mere intensive perioder med tørke om sommeren. I Nordrhein-Westfalen, for eksempel, antallet af dage, hvor markerne skal vandes, vil fordobles fra 30 til 60 i år 2100. Ifølge rapporten, oversvømmelsesrisikoen vil også stige - blandt andet fordi der falder mindre nedbør i bjergene i form af sne. Derfor, regnvandet, der falder i lav højde, transporteres væk af floderne og bliver først stående til foråret. Det er svært, imidlertid, at udarbejde mere detaljerede prognoser for oversvømmelser, da deres hyppighed ikke kun afhænger af klimaet, men også af mange andre faktorer, for eksempel arealanvendelse og reservoirer.

Økologisk samfund i moser, moser og søer under stress

Hagemann og de andre forfattere forudsiger, at ferskvandsøkosystemer vil komme under særligt pres. "Den økologiske balance i terrestriske vandsystemer er allerede blevet dramatisk ændret af menneskelig aktivitet, " hedder det i rapporten. Ændringer i arealanvendelsen, befolkningstilvækst og miljøforurening udgør en trussel mod de samfund af organismer, der lever i moser, marsk, søer og floder. Yderligere stressfaktorer vil blive føjet til disse gennem klimaændringer:Faldende grundvandsstand får søer og små vandløb til at tørre ud, og højere vandtemperaturer forværrer eksisterende problemer som følge af overforbrug af gødning og fremmer algeopblomstring. Ikke-hjemmehørende arter kan også formere sig mere end før. Det er meget vanskeligt at estimere den præcise omfang af konsekvenserne, da økosystemer ofte reagerer uforudsigeligt på miljøændringer.

Klimaændringer påvirker også grundvandet, hvorfra det meste af drikkevandet udvindes. Imidlertid, den tyske befolkning vil ikke stå over for vandmangel i fremtiden. Ifølge undersøgelsen vandforsyning i hele landet vil være tilstrækkelig. Ikke desto mindre, rapporten bemærker, at der i visse regioner kan opstå midlertidige flaskehalse i vandforsyningen, for eksempel Brandenburg eller det østlige Bayern. I øvrigt, Grundvandsstanden vil svinge kraftigere i fremtiden – på den ene side fordi noget af nedbøren har flyttet sig fra sommer til vinter og, på den anden side, fordi der skal udvindes mere grundvand i perioder med tørke om sommeren til kunstvanding. På samme tid, forskerne forudser et fald i efterspørgslen efter vand på grund af befolkningsnedgang. Mere effektive husholdningsapparater og øget brug af regnvand giver også et lavere drikkevandsforbrug. I hvert fald Forfatterne anbefaler, at vandleverandører overvejer konsekvenserne af klimaændringer for at sikre, for eksempel, at højeste efterspørgselstider på varme dage eller i perioder med tørke kan dækkes.