Scenarios of the Global Water System
Final Report Abstract
Globale Wasser-Szenarien (das sind z.B. Szenarien auf globalem Maßstab, die entweder anthropogene Wasseniutzungen oder physikalische Aspekte des Wasserkreislaufs - oder beides -abbilden) ermöglichen wichtige Einsichten in die zukünftigen Änderungen im globalen Wassersystem. Die Ziele des Vorhabens waren zweierlei: (i) Analyse des vorhandenen Wissensbestandes über globale Wasserszenarien, um Erkenntnisse, aber auch Wissenslücken ,heraus zu arbeiten, (ii) Durchführung von Modellexperimenten mit vorhandenen Modellen, um neue Wasserszenarien für Afrika auf kontinentalem Maßstab zu erarbeiten, mit denen einige der Defizite aktuell eingesetzter globaler Wasserszenarien behoben werden können. Globale Szenarien der Wassernutzung sind ein Typus globaler Szenarien mit erheblicher Bedeutung, da sie eine Verbindung zwischen anthropogenem Wasserbedarf und Veränderungen im Erdsystem herstellen. Derartige Veränderungen sind etwa: Verringerung der Durchflussmengen in . Oberflächengewässem, Verringerung der Wasserqualität, Veränderungen beim Wasserstress, Degradation aquatischer Ökosysteme sowie Verringerung der Biodiversität. Ein Überblick über vorhandene globale Wasserszenarien ergab, dass • In nahezu allen Szenarien wird von einer Zunahme der Wasserentnahme (im Mittel um 38 % bis zum Jahr 2050) ausgegangen, bezogen auf das Jahr 2000. Die globalen Trends setzen sich aus nahezu stabilen Niveaus der Nachfrage nach Wasser in Europa und anderen industrialisierten Ländem und einem erwarteten drastischen Anstieg der Nachfrage in Afrika und anderen sich entwickelnden Regionen zusammen. • Aber nicht nur die Größenordnung der Nachfrage nach Wasser verändert sich, sondern auch die „Struktur" des Wassergebrauchs wird sich in Afrika den Erwartungen gemäß mit hoher Geschwindigkeit verändem. Dabei ist die bedeutsamste erwartete Veränderung die, dass es zu einer Verschiebung des Hauptanteils der Wassernachfrage vom Sektor Landwirtschaft hin zum Sektor Haushalte kommen könnte. Diese strukturelle Verschiebung zieht neue Prioritäten für das Wassermanagement, die Wasserinfrastruktur und die Qualifizierung des Fachpersonals nach sich. • Neben der Veränderung des Volumens der Nachfrage nach Wasser und der strukturellen Veränderungen ist ebenfalls eine Änderung der Geschwindigkeit der Wandlungsprozesse zu erwarten. Bis zu den Jahren 2050 bis 2055 wird die Zunahme der Wasserentnahmen sich beschleunigen, danach wird sich dieser Trend umkehren, weil in der zweiten Hälfte dieses Jahrhunderts die Wasserentnahmen voraussichtlich zurück gehen werden. Obwohl die vorhandenen Szenarien bereits eine Reihe wichtiger Erkenntnisse über die Zukunft des globalen Wassersystems möglich machten, wiesen sie dennoch etliche Defizite auf, die behoben werden müssen. So sollten etwa in neue globale Wasserszenarien Änderungen der Landnutzungen, die Häufigkeit von Extremereignissen (Überschwemmungen, Trockenheiten), Fließbedingungen (Dämme und Staubecken), Morphologie, der ökologische Zustand der aquatischen Ökosysteme (unter Einbeziehung der Biodiversität im Wasser und in den Uferzonen) sowie der zukünftige Modus und die Konsequenzen des Wassermanagements einbezogen werden. Neue Wasserszenarien wurden für Afrika bis zum Jahr 2050 berechnet, in denen die Hauptdefizite vorhandener Wasserszenarien, wie etwa die Einbeziehung sozio-ökonomischer Triebkräfte, Änderungen der Landnutzung und Änderungen der kontinentalen Wasserbilanzen, berücksichtigt wurden. Für die Berechnung dieser Szenarien wurde das Computermodell WaterGAP mit dem Landnutzungsmodell LandSHIFT verkoppelt. Den Szenarien wurde ein Spektrum zukünftiger sozio-ökonomischer Bedingungen zugrunde gelegt. Die Ergebnisse zeigen, dass die zukünftige,Produktion'von Nahrungsmitteln und die dafür benötigte Ausweitung landwirtschaftliche genutzter Flächen, sehr wahrscheinlich zu einer kontinuierlichen Entwaldung führen wird, in den Jahren 2000 bis 2050 in einer , Größenordnung von 17000 qkm jährlich. Diese Rate ist etwas niedriger als die für die 1990er Jahre angenommene. Dieser Rückgang der Waldflächen wird voraussichthch eher durch die Erweiterung von Anbauflächen und weniger durch die von Weideflächen bedingt sein, da davon ausgegangen werden kann, dass die Zunahme der Weideflächen eher auf ertragsarmen Grünlandflächen in semiariden Zonen erfolgen wird, wo die Nachfrage nach Vieh hoch ist, und weniger auf Forstflächen humider Gebiete. Die Ausweitung von Anbauflächen kann bis zum Jahr 2050 zu einer Zunahme des Wasseraustausches zwischen Agrarfläche und Atmosphäre um 72 bis 88 % führen (verglichen mit dem Jahr 2000). Die Größenordnung dieser Veränderung im Wasserhaushalt liegt nahezu bei der Hälfte des gesamten jährlichen Abflusses vom afrikanischen Kontinent. Das heißt, dass der menschliche Zugriff auf die Wasserressourcen aufgrund landwirtschaftlicher Aktivitäten mit hoher Wahrscheinlichkeit einen starken Einfluss auf die kontinentale Wasserbilanz hat. Allerdings kann die Erweiterung der landwirtschaftlichen Flächen insgesamt zu einer Reduzierung des Wasseraustausches mit der Atmosphäre führen, da zusätzliche Anbauflächen Forstflächen ersetzen, und diese haben höhere Evapotranspirationsraten per Flächeneinheit aufgrund der größeren Blattflächen und der dichteren Biomasse.
Publications
- 2009. Building a 2nd generation of world water scenarios. A Side Report of the United Nations World Water Development Report 3. United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization, 7 place de Fontenoy, 75352 Paris 07 SP, France. 12 pp
Alcamo, J. Gallopin, G.
- Quantifying the human appropriation of fresh water by African agriculture. Ecology and Society
Weiß, M., Schaldach, R., Alcamo, J., Flörke, M.
