Das Projekt "Analyse und Modellierung der klimatischen Bedingungen (Teilprojekt 300), integrierte Modellierung (Teilprojekt 700) (WAVES-PIAUI)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung e.V. durchgeführt. Das Projekt ist Bestandteil einer langfristigen Kooperation zwischen brasilianischen und deutschen Forschungseinrichtungen. In einer Vorprojektphase wurden die wissenschaftlichen, personellen und materiellen Voraussetzungen zur Loesung der gestellten Forschungsaufgaben geschaffen. Das Untersuchungsgebiet liegt im Nordosten Brasiliens, wobei die Forschungsschwerpunkte Klimaanalyse und Klimamodellierung, Beschreibung des Wasserhaushaltes und der Vegetation sowie die Untersuchung soziooekonomischer und soziokultureller Bedingungen sind. Dabei wird besonders mit dem Versuch eines integrierten Ansatzes unter Beruecksichtigung der speziellen regionalen Besonderheiten (z.B. Landflucht) wissenschaftliches Neuland betreten. Partner aus den Fachgebieten Hydrologie, Bodenkunde, Landwirtschaft, Landschaftsoekologie sowie der Fernerkundung liefern zusaetzliche Beitraege. Bei einem zu erwartenden globalen Temperaturanstieg zaehlen semi-aride Gebiete zu den am staerksten gefaehrdeten Regionen. Sie bedecken ein Drittel der Landoberflaeche der Erde und beheimaten 20 Prozent der Weltbevoelkerung. Nur wenige Monate des Jahres ist der Niederschlag hoeher als die Verdunstung, und schon geringe Aenderungen dieser Verhaeltnisse koennen Ackerbau und Viehzucht negativ beeinflussen. Besonders gefaehrdet sind Gebiete, die aus Gruenden der Bodenqualitaet oder/und des Reliefs nur einen relativ geringen landwirtschaftlich nutzbaren Flaechenanteil besitzen und gleichzeitig, wie Klimamodellrechnungen erwarten lassen, in Zukunft mit noch geringerer Wasserversorgung zu rechnen haben. Betroffen von dieser Problematik ist unter anderem auch der Nordosten Brasiliens. Im Zuge der globalen Klimaveraenderungen werden extreme Ereignisse wie zum Beispiel verlaengerte Trockenperioden haeufiger auftreten. Solche Ereignisse haben Auswirkungen auf die Vegetation und die Wasserverfuegbarkeit. Sie beschleunigen die Verminderung der Bodenqualitaet, die Erosion und letztendlich die Wuestenbildung. Der damit verbundene Rueckgang der landwirtschaftlichen Produktion fuehrt zu einem Absinken der Lebensqualitaet verbunden mit einem verstaerkten Abwandern der Bevoelkerung in weniger betroffene Gebiete.Die genannten Folgen von zu erwartenden Klimaenderungen auf semi-aride Gebiete sind zur Zeit zum Teil noch hypothetischer Natur. Hieraus ergibt sich als wichtigste zu beantwortende Frage, welche dieser Folgen mit welcher Sicherheit und Intensitaet in einem absehbaren Zeitraum zu erwarten sind.
Das Projekt "Integrierte Modellierung von Offshore-Windkraftanlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Oldenburg, Institut für Physik, Arbeitsgruppe Hydrodynamik und Windenergie durchgeführt. Ziel dieses Vorhabens ist es, basierend auf den fachlichen Beiträgen der im Forschungszentrum beteiligten Teilprojekte I - VIII, ein integrales Modell einer Offshore-Windenergieanlage zu erstellen. Auf der Basis dieses Modells soll eine Bewertung bautechnischer Aspekte der Konstruktion ermöglicht werden.
Das Projekt "Wasserverfuegbarkeit im semi-ariden NE Brasiliens - Integrierte Modellierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung e.V. durchgeführt. Im Rahmen der integrierten Modellierung im WAVES-Projekt wird die systematische, interdisziplinaere Beschreibung der Wirkungskette von Klimaaenderungen, Wasserverfuegbarkeit, Landwirtschaft und sozialen Vorgaenge (u a Migration) in Ceara und Piaui angestrebt. Moegliche zukuenftige Entwicklungen werden bewertet bezueglich ihrer Auswirkungen auf die Verletzlichkeit der Region sowie der Nachhaltigkeit der projektierten Entwicklungsansaetze. Die Integration des Wissens aus den beteiligten Disziplinen ist eine notwendige Bedingung zur Erreichung dieses Zieles. Ein integriertes Modell wird eine top-down Analyse der Problemstellung mit den Prozessen kombinieren, die von den Einzeldisziplinen nach dem bottom-up Prinzip als relevant erkannt werden. Fragen der Konsistenz, Homogenisierung und der Skalierung werden vom Teilprojekt integrierte Modellierung koordiniert und schwerpunktmaessig bearbeitet. Integrierte Szenarien werden aus allgemeinen Leitbildern von moeglichen zukuenftigen Entwicklungen konzipiert. Das integrierte Modell wird benutzt, um die Evaluierung der Szenarien durchzufuehren.
Das Projekt "Water resources under climatic stress - An integrated assessment of impacts on water availability and water quality under changing climate and land use" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für nachhaltige Wirtschaftsentwicklung durchgeführt. Climate change is one of the major challenges of our time and adds considerable stress to the human society and environment. A change in climate will not only shift general weather patterns (e.g. increasing winter precipitation in Northern Europe and decreasing summer precipitation in Southern and Central Europe), but also might increase the recurrence of extreme weather events such as drought and heavy rainfall. These changes are likely to pose major threats on water resources over the next decades. Direct impacts may include rising temperatures that will affect biological processes (e.g. growth, activities) and chemical (equilibriums and solubility) processes. Changing precipitation patterns e.g. alters nutrient loads emitted from non-point sources as well as changing low flow conditions alter stream concentrations form point source pollutions. Indirectly, a changing climate impacts major water users such as agriculture and leads to adaptation with possible effects on water quality. Possible agricultural adaptation strategies include changes in land use intensity, cultivar, crop species, livestock numbers and irrigation regimes. Although there have been a number of studies on the effect of climate change on crop management and productivity, most of them do not consider the environmental implications of these adaptation strategies. As agriculture is not only a major user of water resources (rain water and irrigation), but also one of the main contributors to the pollution of surface and ground waters, land use changes and production intensities may severely affect the quantity and quality of water bodies. In consequence, modifications in land use induced by climate and socioeconomic changes might not only threaten the availability of water resources (e.g. as drinking water or irrigation water), but also influence the compliance with the good ecological and chemical status according to the EU Water Framework Directive. The objective of this project is to develop and apply an integrative and interdisciplinary methodology to address the following main research questions: - How do climate and socio-economic changes affect Austrian land use and management intensities, the induced nutrient losses and consequently the quality and quality of surface and groundwater water bodies? - What are the direct and indirect impacts of these changes on chemical and biological processes in surface water? - Which cost-effective agricultural adaptation measures can counteract the adverse direct and indirect impacts of climate change on agricultural production, water resources, and water quality in Austria? - How big are the associated impact uncertainties and how can they be communicated to stakeholders?
Das Projekt "ALISEN - Analyzing LInkages of SocioEcological Nitrogen flows - Ernährungssystem und Stickstoffflüsse: Ein integriertes sozialökologisches Modell für das Ennstal, Oberösterreich, 1830-2030" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Klagenfurt, Institut für Soziale Ökologie durchgeführt. ALISEN will historische und mögliche zukünftige Veränderungen der Stickstoffflüsse von Nahrungsmittelproduktion und -konsum im Übergang von der Agrar- zur Industriegesellschaft im Ennstal in Oberösterreich für die Periode 1830-2030 berechnen. Das integrierte sozialökologische Model NFC (Nitrogen and Food Flow Changes) wird a) Entscheidungen relevanter Akteure (Landwirte, Konsumenten, etc.), b) räumlich explizite Veränderungen von Landnutzung und Landbedeckung und c) sozioökonomische wie ökologische Stickstoffflüsse repräsentieren. Ziel der Entwicklung und Anwendung von NFC ist es, ein besseres Verständnis über die Wechselwirkung sozioökonomischer wie natürlicher Ursachen veränderter Flüsse von Stickstoff, eines der wichtigsten Elemente sowohl als Pflanzennährstoff, wie auch als Schadstoff und potentielles Treibhausgas. Das Projekt wird Optionen für zukünftige Entwicklungen in Abhängigkeit sowohl von externen Rahmenbedingungen (Agrarsubventionen, Nahrungsmittelpreise, etc.) als auch von individuellen Präferenzen (Gestaltung der landwirtschaftlichen Produktion, Ernährungspräferenzen, etc.) erarbeiten und somit lokale, regionale aber auch überregionale Entscheidungsprozesse unterstützen. Veränderungen in der Verfügbarkeit von Stickstoff (N) während des Übergangs von der Agrar- zur Industriegesellschaft haben einen wesentlichen Einfluss auf das regionale Ernährungssystem. Gleichzeitig verändert sich die Abhängigkeit des regionalen Konsums von der regionalen Nahrungsmittelproduktion grundlegend. Die Verfügbarkeit kostengünstiger und effizienter Transportmöglichkeiten erlaubt eine räumliche Trennung von Nahrungsproduktion und Konsum. Das unterscheidet sich maßgeblich von den Bedingungen vor der Industrialisierung. Veränderungen im N-Management zur Nahrungsmittelproduktion wie auch Veränderungen in der Ernährung basieren auf täglichen Entscheidungsprozessen von Landwirten, Konsumenten und anderen Akteuren. Biophysische und sozioökonomische Rahmenbedingungen sind dabei relevant. Sie eröffnen und beschränken zugleich die Möglichkeiten für derartige Entscheidungen. Einem besseren Verständnis dieser Entscheidungen möchte dieses Projekt näher kommen. Darüber hinaus wird das Projekt zur Sozialökologischen Langzeitforschung (LTSER für Long-Term Socio-Ecological Research) beitragen, indem es eine neue Methode entwickelt, welche eine Integration von Konzepten und Daten aus den Geistes- und Sozialwissenschaften und den Naturwissenschaften in ein kohärentes System und damit eine integrierte Analyse von Gesellschaft-Natur Interaktionen ermöglicht.