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SFB 1502:  Regionaler Klimawandel: Die Rolle von Landnutzung und Wassermanagement

Fachliche Zuordnung Geowissenschaften
Agrar-, Forstwissenschaften und Tiermedizin
Biologie
Informatik, System- und Elektrotechnik
Sozial- und Verhaltenswissenschaften
Förderung Förderung seit 2022
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 450058266
 
Zahlreiche Regionen der Welt verzeichnen zunehmende Niederschläge, und gleichzeitig scheinen ganze Kontinente buchstäblich auszutrocknen; dies betrifft nicht nur Niederschläge, sondern auch andere Variablen, wie etwa die Zu- oder Abnahme der Wasserspeicherung in Oberflächenreservoirs, Böden in der Wurzelzone, sowie das Grundwasser. Diese Phänomene werden der globalen Erwärmung und der natürlichen Variabilität des Klimasystems zugeschrieben. Allerdings können derzeitige Klimamodelle diese Beobachtungen nicht hinreichend erklären. Zudem deuten Messungen darauf hin, dass Erklärungsmuster, wie „trockene Regionen werden weiter austrocknen und feuchte Regionen mehr Niederschläge erfahren“ (Dry-Gets-Dryer, Wet-Gets-Wetter), nicht hinreichend sind. In diesem SFB möchten wir diese Wissenslücke schließen. Dazu sollen, unter Verwendung eines Modellsystems, Ursachen des regionalen Klimawandels simuliert und beobachtete Veränderungen nachvollzogen werden. Dabei soll der Fokus auf die Nutzung der Landoberfläche gelegt werden.Der menschgemachte Klimawandel hat bereits die Häufigkeit von Extremereignissen, wie Hitzewellen, Dürren und Überflutungen, erhöht. So sind für das 21. Jahrhundert für viele Regionen häufigere und längere Hitzewellen prognostiziert, und es ist beispielsweise unklar, inwiefern ein langfristiges Austrocknen die Kapazität der Landoberfläche, derartige Hitzewellen abzufedern, beeinträchtigt. Konsequenzen von Austrocknen oder zunehmenden (Extrem-) Niederschlägen werden zu Risiken für die landwirtschaftliche Produktion und damit für die Nahrungsmittelversorgung sowie die menschliche Gesundheit. Im Rahmen dieses SFBs werden wir eine zentrale Hypothese testen: der Mensch hat durch Landnutzungswandel und intensiviertes Wassermanagement selbst Einfluss auf das regionale Klima genommen, insbesondere durch unbeabsichtigte Modifikationen des natürlichen regionalen Wasser- und Energiekreislaufs. Wir vermuten überdies, dass derartige Veränderungen – relativ zu Treibhausgasen, Aerosolen und natürlicher Variabilität – maßgeblich zu den beobachteten Trends im regionalen Wasserkreislauf beitragen. Unsere Hypothese beinhaltet dabei, dass Landnutzungswandel sowie die Intensivierung von Landwirtschaft und Bewässerung zu Veränderungen der atmosphärischen Zirkulation beigetragen hat, die dann in entfernteren Regionen zu Veränderungen in atmosphärischen und terrestrischen Wasserbilanzen beitragen. Zur Überprüfung der Hypothese werden wir ein breites Spektrum von wissenschaftlichen Disziplinen einbeziehen und ein Modellsystem entwickeln, welches in der Lage ist, diese Interaktionen abzubilden. Zunächst soll in Phase 1 die zentrale Hypothese für Europa/Eurasien überprüft werden. Dabei wird ein gekoppeltes Modellsystem angestrebt, welches dann später auf andere Regionen übertragen werden soll. Ergebnisse sollen eine evidenzbasierte Grundlage für die Entwicklung von Kriterien für eine – im Sinne des regionalen Klimas – nachhaltige Land- und Wassernutzung darstellen.
DFG-Verfahren Sonderforschungsbereiche

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