Über UWaRes

Motivation

Wasserverfügbarkeit und Wasserknappheit werden von einem komplexen Zusammenspiel von Wasserbedarf und -angebot beeinflusst. Daher ist es von größter Wichtigkeit bei der Analyse dieser Variablen beide Dimensionen - also den Klimawandel und den sozioökonomischen Wandel - zu berücksichtigen. Während der Klimawandel das Wasserversorgungsangebot verändert, beeinflusst der sozioökonomische Wandel die Wassernachfrage von Haushalten, Industrie und Landwirtschaft.

Ein umfassendes Verständnis der gegenwärtigen und zukünftigen Veränderungen im Zusammenspiel zwischen Mensch, Wasser und Klima ist entscheidend für eine nachhaltige, effektive und umsetzbare Bewirtschaftung der verfügbaren Wasserressourcen. Allerdings verhindern bestehende Wissenslücken zwischen prozessorientierten Klima- und wirkungsorientierten Hydrologieanalysen und -modellen oft eine abschließende Betrachtung globaler und regionaler Herausforderungen im Bereich der Wasserressourcen.

Projektziele

UWaRes führt Forschung an der Schnittstelle von Klimawissenschaft und sozio-hydrologischen Untersuchungen durch. Das übergeordnete Ziel ist die umfassende Analyse von Unsicherheiten und bestehenden Wissenlücken in Bezug auf die Modellierung und Analyse von Wasserressourcen. In diesem Zusammenhang werden Modelle weiter- und auch neuentwickelt, sowie Szenarien gestaltet, die den Bedürfnissen der Endnutzer gerecht werden. UWaRes hilft, Interaktionen zwischen menschlicher Wassernutzung und regionalen Klimabedingungen zu verstehen und zu simulieren. Die folgenden spezifischen Zielsetzungen strukturieren das Projekt und bilden Arbeitspakete:

Entwicklung eines gekoppelten Modellsystems, welches realistische Wasserbewirtschaftung in Klimamodellen berücksichtigt und somit eine Untersuchung der Auswirkungen sozio-hydrologischer Faktoren auf das Klima in hoher Auflösung ermöglicht.

Analyse von Klimadaten unter Berücksichtigung der Perspektive von verschiedenen Endnutzern um unser Verständnis für Veränderungen und Unsicherheiten grüner und blauer Wasserressourcen sowie deren Reaktion auf verschiedene Einflüsse zu verstehen.

Systematische und prozessorientierte Bewertung von simulierten regionalen Klima-Hydrologie-Rückkopplungsprozessen, um die vielfältigen Auswirkungen einer umfangreichen Wassernutzung zu verstehen.

Zusammenarbeit mit Endnutzern um Szenarien zu entwickeln, die sowohl die Klimasensitivität, als auch Rückkopplungsmechanismen sowie Anpassungs- und Minderungspotenziale veranschaulichen.

Methoden

UWaRes legt dabei den Schwerpunkt auf Modellentwicklung und Datenanalyse und greift dabei auf eine breite Palette von Evaluations-, Validierung- und statistischen Methoden zurück.

Gekoppelte Wassermodelierung

Die Entwicklung eines neuen Tools zur gekoppelten Analyse und Simuation der Wassernutzung basiert auf existierenden, vielgenutzten und verfügbaren sozio-hydrologischen Modellen (CWatM ). Dieses Tool wird mit einem aktuellen regionalen Klimamodell (REMO ) gekoppelt und getestet. REMO wird am GERICS stetig weiterentwickelt und bietet vielfältige Möglichkeiten zur Analyse in vielen Regionen weltweit. UWaRes setzt sich zum Ziel ein einfaches, flexibles und nutzerfreundliches gekoppeltes Modell zu schaffen, das die Bedürfnisse verschiedener Anwendergruppen sinvoll wiedergeben kann.

Veränderungen von Wasserressources

Um unser Verständnis für die prognostizierten Veränderungen von Wasserressourcen und deren Sensitivität gegenüber verschiedenen Einflussfaktoren zu vertiefen, bedient sich UWaRes des Narrativ blauer und grüner Wassernutzung. Es werden vorhandene globale und regionale Klima- sowie sozioökonomischen Modelldaten (CMIP6, CORDEX, ISIMIP) verwendet, um Trends, Variabilität und Unsicherheiten auf der Grundlage multivariater Datenanalysemethoden zu identifizieren. Hierbei werden sowohl historische Klimasimulationen als auch Klimaprojektionen auf Basis unterschiedlicher Szenarien berücksichtigt.

Zusammenarbeit mit Endnutzern

UWaRes bindet Stakeholder und Endnutzer aktiv ein, um spezifische Fragen und Problemstellungen der Endnutzer zu ermitteln, Aspekte der gekoppelten Modellierung gemeinsam zu gestalten und spezifische Szenarien zu entwickeln, die die speziellen Bedürfnisse der Endnutzer und ihrer Vision der zukünftigen Nutzung von Wasserressourcen repräsentieren.