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Studie: Globale Wassermodelle schätzen Wasserspeicheränderungen oft falsch ein

Studie: Globale Wassermodelle schätzen Wasserspeicheränderungen oft falsch ein
Bildquelle: University of Texas
30.01.2018 − 

Die von globalen Wassermodellen simulierten Änderungen des Wasserspeichers von Flusseinzugsgebieten weichen deutlich von unabhängigen Abschätzungen von Satelliten des Gravity Recovery And Climate Experiment (Grace) ab. Das hat eine Forschergruppe unter Leitung der Universität Texas in Austin, USA, herausgefunden, an der auch Wissenschaftler der Goethe-Universität Frankfurt beteiligt waren. Die Grace-Satelliten messen Änderungen im Schwerefeld der Erde, die maßgeblich von schwankenden Mengen in Wasserspeichern beeinflusst werden, teilte die Goethe-Universität mit.

Die in den „Proceedings of the National Academy of Science” (PNAS) veröffentlichten Ergebnisse zeigten, dass die globalen Modelle, mit denen in den vergangenen Jahren die Wasserressourcen der Erde abgeschätzt wurden, überdacht werden müssten. Grundlage der aktuellen Studie seien Beobachtungen der Gesamtwasserspeicher von 186 Flusseinzugsgebieten weltweit im Zeitraum 2002 bis 2014. Die Daten der Grace-Satelliten wurden mit den Ergebnissen von sieben globalen Modellen verglichen.

Behörden und Universitäten verwenden globale Wassermodelle, um Wasserflüsse, z. B. Durchfluss und Verdunstung, und Wasserspeicheränderungen, z. B. Bodenwasser und Grundwasser, in ihrer historischen Entwicklung zu verstehen oder künftige Entwicklungen auf der Basis bestimmter Szenarien zu simulieren. „Mehr und mehr wird globalen Modellen vertraut, um den Einfluss der anthropogenen Wassernutzung und des Klimas auf die Wasserressourcen zu beurteilen“, sagte Erstautorin Bridget Scanlon, senior research scientist am Bureau of Economic Geology der Universität Texas. „Wenn wir aber die von den Modellen berechneten Wasserspeicheränderungen mit Grace-Daten vergleichen, zeigt sich, dass die Modelle große Wasserspeicheränderungen unterschätzen, und zwar in beide Richtungen.“

Im globalen Mittel berechnen die Modelle ein Absinken des Gesamtwasserspeichers im Untersuchungszeitraum, während Grace-Daten ein Ansteigen nahelegen, fasste die Hochschule zusammen. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass z. B. durch zunehmende Niederschläge der Gesamtwasserspeicher ansteigt, während die anthropogene Wassernutzung ein Absinken verursacht. In der Studie seien 63 Prozent der Landflächen untersucht worden.

„Mit Grace erhält man das großräumige Bild des Gesamtwasserspeichers“, sagte Scanlon. „Allerdings ist es in vielen Fällen eine regionale und lokale Fragestellung, wie man die Wasserressourcen quantifizieren und deren Verfügbarkeit für Mensch und Landwirtschaft sicherstellen kann. Wir sollten den Fokus auf diese kleinräumigen Skalen verstärken, da es oft einfacher ist, lokal verfügbare Daten zu integrieren. Auch die spezifische Situation lässt sich besser lokal beurteilen, als wenn man ausschließlich globale Studien verwendet“, empfahl sie.

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