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Hochwasser-Risikogebiete Weser und Emmer (Landkreis Hameln-Pyrmont)

Modellierung von Hochwasserrisiko-Gebieten gem. EG-HWRM-RL u. § 73 WHG für die Hochwasserszenarien HQ5, HQ10, HQ25, HQ50, HQ100 und HQextrem, erarbeitet im Rahmen des Hochwasserschutzplan Oberweser. Die Daten umfassen HQGrenzen, HQTiefen und Abflussverhaltender Weser und der Emmer

Exposure to climate hazards

This series refers to datasets related to the presence of people; livelihoods; species or ecosystems; environmental functions, services, and resources; infrastructure; or economic, social, or cultural assets in places and settings that could be adversely affected by climate hazards, including flooding, wildfires and urban heat island effects. The datasets are part of the European Climate Adaptation Platform (Climate-ADAPT) accessible here: https://climate-adapt.eea.europa.eu/

(Beta) - Böschungsbrandgefährdung

Der Datensatz stellt die Gefährdung von Flächen entlang der Schieneninfrastruktur gegenüber dem Entzünden und Ausbreiten von Böschungsbränden dar. Dieses Produkt der Böschungsbrandgefährdung (aggregiert) ist das Ergebnis des Forschungsprojektes „Sensitivitätsanalyse Vegetation entlang der Bundesverkehrswege bezüglich Sturmwurfgefahren und Böschungsbränden“ des Deutschen Zentrums für Schienenverkehrsforschung beim Eisenbahn-Bundesamtes im Rahmen der Arbeiten des BMDV-Expertennetzwerks im Themenfeld Klimawandelfolgen und Anpassung (bmdv-expertennetzwerk.de). Die Sachinformationen und Gefährdungsklassen werden ausschließlich für den Bereich der Schieneninfrastruktur bereitgestellt. Datengrundlage hierfür ist der Datensatz ‚geo-strecke‘, welcher von der Deutschen Bahn (DB) unter der Lizenz Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) bereitgestellt wird (http://data.deutschebahn.com/dataset/geo-strecke). Dargestellt sind Gefährdungsabschätzungen für das Entzünden und Ausbreiten von Böschungsbränden im Bereich der Schieneninfrasturktur zu jeweils 50 m beidseitig des Gleises. Die initiale Gefährdungsabschätzung erfolgte mithilfe eines MaxEnt Modells basierend auf vergangenen Ereignisse sowie Datensätzen zu Topographie, Vegetation, Meteorologie und Bahnspezifischen Parametern. Das Gefährdungspotenzial wird dabei zwischen 0-1 angegeben, wobei ein höherer Wert lediglich eine höhere Anfälligkeit eines Bereiches zu Entzündung und Brandausbreitung auf Basis der Modellparameter abbildet. In diesem Datensatz werden die Gefahrenpotenziale aggegriert auf Streckenabschnitte mit einer Länge von je etwa 500 m Länge dargestellt. Zur Aggregation wurde der Mittelwert aller Pixel innerhalb des Streckenabschnittes gebildet. Ein höherer Wert des Attributes ""MaxEnt"" beschreibt somit, dass innerhalb dieses Streckenabschnittes Rasterzellen mit einer hohen Gefährdungsabschätzung vorhanden sind. Aufgrund der geringen Datenbasis vergangener Ereignisse sind die Gefährdungsabschätzungen als eine erste Einschätzung zu interpretieren. Eine umfangreiche Validierung und Kontrolle der Daten wird angestrebt.

Gletscher, Seen, und Ausbruchsfluten: Wie verändern sich Naturgefahren im Pacific Northwest im Zuge der atmosphärischen Erwärmung?

Mehrere tausend Gletscherseen sind durch die beschleunigte Gletscherschmelze in den Hochgebirge der Erde entstanden, von denen einige rasch an Volumen zunehmen. Vereinzelt kommt es immer wieder zu unvorhergesehenen Dammbrüchen mit teils katastrophalen Folgen für die talabwärts siedelnde Bevölkerung. Die Abflussspitzen solcher Gletscherseeausbrüche oder GLOFs (glacier lake outburst floods) können meteorologische Fluten lokal um ein Vielfaches übersteigen, und eventuell durch anhaltendes Wachstum von Gletscherseen in Zukunft noch höher werden. Die Gefährdung, oder Eintretenswahrscheinlichkeit, eines GLOFs ist jedoch weitestgehend unbekannt, weil bisher möglicherweise nur die größeren, schadensreichen Fluten dokumentiert wurden. Dieser Forschungslücke wollen wir begegnen, indem wir die räumliche und zeitliche Verteilung von Gletscherseen und deren Ausbrüche systematisch untersuchen. Unser Ziel ist es, durch die Erstellung von Inventaren von Gletscherseen und GLOFs zu quantifizieren, wie sich die GLOF-Gefahr zwischen 1985 und 2020 verändert hat. Unsere Untersuchungsregion sind die Gebirge des Pacific Northwest (NW-Amerika). Die dortigen Gletscher hatten in den vergangenen beiden Jahrzehnten eine der höchsten Schmelzraten weltweit. Jedoch blieb das Wachstum und Ausbrüche der zumeist eis- und moränen-gedämmten Seen regional nahezu unerforscht. Wir werden automatisch Gletscherseen aus Landsat-Satellitenbildern in mehreren Zeitschritten ab Mitte der 1980er Jahre kartieren. Aus diesen Seeninventaren und klimatischen, glaziologischen und morphologischen Variablen werden wir Bayes‘sche Modelle lernen, um die Entstehung von Gletscherseen vorhersagen zu können. Plötzlich auftretende Sedimentverfrachtungen unterhalb von Seen können auf bisher unerkannte GLOFs hinweisen, welche wir aus Landsat-Bildern automatisch detektieren werden. Diese Ereignisse werden wir mit verfügbaren Abflusszeitreihen und Feldarbeit an zwei ausgewählten Gletscherseen validieren werden. Somit erhalten wir ein regional konsistentes Inventar von GLOFs, aus dem wir ableiten können, wie stark sich deren Raten und Magnituden in den letzten 35 Jahren verändert haben. Schließlich werden wir Zeitreihen aus gemessenen und simulierten GLOF-Abflüssen zusammenführen, sodass wir die Jährlichkeit eines GLOFs abschätzen können. Mit Hilfe eines nicht-stationären Extremwertmodells werden wir zeigen, wie sich die Gefährdung durch GLOFs in den letzten Jahrzehnten verändert hat und wie sie sich bei anhaltender Gletscherschmelze verändern könnte. Wir sind zuversichtlich, dass unsere computer-gestützte Arbeit die Veränderungen der GLOF-Gefährdung vom Einzugsgebiet bis zur lokalen Ebene zuverlässig aufzeigen wird. Wir werden unsere Modelle frei zugänglich machen, was für Entscheidungsträger und Regionalplaner angesichts einer wachsenden Bevölkerung und Ressourcengewinnung im Pacific Northwest von Bedeutung sein wird.

Thermohydraulische Prozesse während der Wasserinfiltration in gefrorenen Boden mit Auswirkungen auf Geogefahren unter dem Einfluss des Klimawandels

Der Klimawandel betrifft die Hydrologie in alpinen Regionen in besonderem Maße durch Temperaturanstieg, mehr und intensiveren Regenereignissen, auch während der Wintermonate. Diese Veränderungen führen zu vermehrten Naturgefahren wie übermäßigem Oberflächenabfluss und Murenabgänge. Einer der Gründe für solche Ereignisse ist eine reduzierte Infiltrationskapazität des (teil-)gefrorenen Bodens. Wenn Regen- oder Schmelzwasser nicht ausreichend infiltrieren kann, induziert der Oberflächenabfluss eine Bodenerosion, was zu Murenabgängen führen kann. Wenn Wasser entlang präferentieller Fließwege in tiefere Schichten infiltriert und zwischen gefrorenen Schichten der Porendruck steigt, so kann dies zu mechanischem Versagen des Hanges führen. Durch signifikanten Oberflächenabfluss findet kaum Grundwasserneubildung statt und die puffernde Wirkung des Grundwasserkörpers entfällt. Dies ist besonders für Regionen, in denen Schnee- und Gebirgswasser wesentlich zum Grundwasserhaushalt beitragen von großer Bedeutung. In diesem Projekt wird die thermo-hydraulische Wechselwirkung zwischen infiltrierendem Wasser und Boden bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt untersucht. Dazu werden hochentwickelte Modellansätze, numerische Simulationswerkzeuge, sowie Versuche im Labor wie im Gelände eingesetzt. Präferentielle Fließwege, z.B. Makroporen durch Wurzelwachstum oder Wurmlöcher, im Boden sind dabei wesentlich, denn sie ermöglichen eine schnellere Infiltration des Wassers in den Boden und weisen zudem eine anderes Einfrier- und Auftauverhalten auf als kleine Poren der Bodenmatrix. Das Verständnis des Einflusses von Makroporen auf das Gefrieren und Schmelzen von Wasser während der Infiltration ist daher wesentlich für jede weitere Analyse. Wasserinfiltration wird durch die Temperatur der beteiligten Phasen bestimmt. Das infiltrierende Wasser ist wärmer als der Gefrierpunkt, während der Boden gefroren ist. Die Temperaturentwicklung der einzelnen Phasen hängt vom Wärmeübertrag zwischen den Phasen ab. Da Wärmeübertrag und hydraulischer Fluss stark gekoppelt und zudem rund um den Gefrierpunkt sehr dynamisch sind, bedarf es besonderer Sorgfalt bei der theoretischen Beschreibung des thermohydraulischen Verhaltens. Mit einem tiefgreifenden Verständnis vom Einfluss präferenzieller Fließwege und dem Wärmeübertrag zwischen den beteiligten Phasen können spezifische geologische und meteorologische Gegebenheiten identifiziert werden, welche entweder extremen Oberflächenabfluss oder Hangversagen verursachen. Dieses Wissen kann in der Vorsorge als auch im Grundwassermanagement alpiner Gebiete Anwendung finden.

Detection and Attribution des Klimawandels im Hochgebirge anhand der Kryosphäre: Auflösung der Prozessebene

Der menschliche Einfluss auf großräumige Änderungen des Klimas hat in den letzten Jahrzehnten stark zugenommen, sowohl in Atmosphäre, Ozean und Kryosphäre. Die genauen Eigenschaften physikalischer Prozesse und Mechanismen, die den menschlichen Einfluss von großräumigen auf lokale Skalen übertragen, sind allerdings kaum bekannt. Dies bedeutet eine erhebliche Unsicherheit für die Folgen des Klimawandels in der Zukunft. Das Problem der Übertragung betrifft auch den Gletscherrückgang im Hochgebirge, der überdies ein seltener Indikator für den Klimawandel in der mittleren Troposphäre ist. --- Das vorliegende Projekt hat das Ziel, unser Verständnis des Klimawandels in großer Höhe entscheidend zu verbessern. Das Fundament dafür legt eine neuartige und interdisziplinäre Methodik, mit der wir den menschlichen Anteil am Klimawandel in der großräumigen Klimadynamik, der regionalen Zirkulation über den ausgewählten Gebirgen sowie in der atmosphärischen Grenzschicht der dortigen Gletscher quantifizieren können. Die Verknüpfung prozessauflösender, physikalischer Modelle von globaler bis lokaler Skala sowie außergewöhnliche Messungen auf Gletschern in großer Höhe spannen diese Methodik auf. Sie wird letztlich ermöglichen, den menschlichen Anteil präzise zu erklären und die dafür verantwortlichen Mechanismen ausweisen zu können, inklusive der empfindlichsten Zusammenhänge im multiskaligen System ('Achillesfersen'). --- Der Einfluss des Projekts wird sich deutlich über die Glaziologie hinaus erstrecken. Unser Wissen über das globale Klimasystem wird durch den besser verstandenen Aspekt der Verknüpfung zwischen bodennahen Luftschichten und der mittleren Troposphäre profitieren. Auf regionalen und lokalen Skalen helfen die Ergebnisse für die Abschätzung von Klimafolgen, da Gletscheränderungen Wasserreserven und Naturgefahren beeinflussen. Und schließlich werden die Ergebnisse neue Wege für die Klimafolgenforschung allgemein aufzeigen, indem sie eine prozessauflösende und skalenübergreifende Methodik demonstrieren.

Der Einfluss von Schneeschmelze auf die Flüsse im Hochgebirge Asiens

Das Projekt "Quantifying the Influence of SnowmelT on RIVEr Hydrology in High Mountain Asia (STRIVE)" fokussiert sich auf alpine Flüsse und dem Zeitpunkt und Menge der Schneeschmelze im Himalaya . In vielen alpinen Einzugsgebieten stammt ein signifikanter Teil des jährlichen Wasserhaushalts aus der Schneeschmelze, insbesondere während der Monate vor dem Beginn des Monsuns. Da die Gletscher in vielen hochgelegenen Bergregionen weiter schmelzen werden, wird der saisonale Wasserpuffer durch die Schneeschmelze in Zukunft noch wichtiger werden. Auch die Gefahr von Überschwemmungen wird zunehmen, da die steigenden Temperaturen die Schneeschmelze im Frühjahr beschleunigen. Trotz der Bedeutung des Schneewasserhaushalts für viele besiedelte Gebiete sind Zeitpunkt und Volumen der Schneeschmelze nach wie vor nur unzureichend bekannt - insbesondere in Einzugsgebieten in großer Höhe. Um besser quantifizieren zu können, wann und wo das Wasser der Schneeschmelze die alpinen Flüsse erreicht, wird das STRIVE-Projekt einen kombinierten in-situ- und satellitenbasierten Ansatz verwenden, um (1) den Zeitpunkt und die räumliche Verteilung der Schneeschmelze zu überwachen, (2) den Einfluss der Schneeschmelze auf die Flusshöhen und (3) Flusstemperaturen zu bewerten. Die im Rahmen des STRIVE-Projekts gesammelten neuen Daten mit hoher zeitlicher Auflösung werden mit lokalen und regionalen hydrologischen Daten kombiniert, um (4) ein umfassenderes Verständnis der aktuellen Schneeschmelze und deren Wassermenge für alpine Flüsse zu entwickeln. Hier spielen insbesondere die sich verändernden Klimabedingungen eine große Rolle. Die Ergebnisse des STRIVE-Projekts werden für Forscher verschiedener Fachbereiche in der physischen Geographie, Hydrologie und Geomorphologie, zum Einschätzen von Naturgefahren und für Manager sowie Entwickler von Wasserkraftwerken im gesamten Himalaya und in ähnlichen, von der Schneeschmelze angetriebenen alpinen Ökosystemen, von großem Nutzen sein. Um die Forschungszusammenarbeit und den Austausch mit den nepalesischen Partnern zu erleichtern und nachhaltiger zu machen, wird das STRIVE-Projekt zwei Workshops für Nachwuchswissenschaftlerinnen durchführen, die sich mit der Sammlung und Verarbeitung von in-situ- und Fernerkundungsdaten beschäftigen. Diese Workshops werden dazu beitragen, die Ergebnisse und Erkenntnisse des STRIVE-Projekts zu verbreiten und sicherzustellen, dass die entwickelten Methoden und Daten auch nach dem Ende des Projekts in die Forschung und in wasserpolitische Entscheidungen im Himalaya einfließen.

Ein Real-Labor für verbesserte Prognose- und Aktionsmöglichkeiten für multiple geomarine Extremereignisse, Vorhaben: Chronologie von marinen Extremereignissen im östlichen Mittelmeer

Schwerpunktprogramm (SPP) 1889: Regional Sea Level Change and Society (SeaLevel), Teilprojekt: Aufbau von adaptiven Kapazitäten durch translokales Sozialkapital: Meeresspiegelanstieg und Resilienz von küstennahen Gemeinschaften und Haushalten in ausgewählten Regionalmetropolen Indonesiens (SeaLevel_TRANSOCAP II)

Das beantragte Projekt (TRANSOCAP II) betrachtet küstennahe Gemeinschaften in indonesischen Regionalmetropolen, die aufgrund ihrer Exposition und ihren sozialen Bedingungen besonders verwundbar gegenüber dem Meeresspiegelanstieg und küstenbezogenen Naturgefahren sind. Sozialkapital spielt vor allem im Globalen Süden eine wichtige Rolle für erfolgreiche Anpassungsstrategien von lokalen Gemeinschaften und Haushalten, weil der Staat oft nicht die organisatorischen und finanziellen Ressourcen hat, um Umweltveränderungen und Naturgefahren adäquat zu begegnen. Durch Vertrauensnetzwerke sind Individuen in der Lage, den Zugang zu Krediten, Rücküberweisungen, gegenseitiger Hilfe, Informationen oder Wissen zu organisieren. Diese sind wertvolle Ressourcen für Bewältigungsstrategien, Anpassungsprozesse, Innovationsfähigkeit und Resilienz. Die Hauptfragestellung des Projekts lautet deshalb: Wie generieren lokale und translokale soziale Netzwerke soziales Kapital und wie beeinflusst dies Anpassungsprozesse von Haushalten und Gemeinschaften in indonesischen Städten mit unterschiedlichen sozialen und kulturellen Kontexten. Das Forschungsvorhaben zielt darauf ab, soziales Kapital als (auch) translokales Phänomen zur konzeptualisieren und damit die oft noch zu lokalbezogene Sicht auf Sozialkapital in der Naturgefahren- und Klimaforschung zu überwinden. Untersucht werden sollen die Struktur und die Qualität von lokalem und translokalem Sozialkapital in den indonesischen Regionalmetropolen Surabaya (Java), Denpasar (Bali) und Padang (Westsumatra). Diese Städte erweitern das Spektrum der Untersuchungsräume der ersten Förderphase (Jakarta, Semarang und Umland). Dies soll dazu beitragen, adaptionsrelevante soziale Netzwerke und soziales Kapital in unterschiedlichen administrativen und soziokulturellen Kontexten zu analysieren. Die TRANSOCAP II zugrunde liegende Annahme ist, dass in Surabaya, insbesondere aber in den kulturell deutlich andersartig geprägten Städten Denpasar und Padang, translokale Verbindungen eine noch größere Rolle spielen als in Jakarta und vor allem Semarang. Eine weitere wesentliche Erweiterung gegenüber der ersten Projektphase ist, dass die Struktur der sozialen Vernetzung detaillierter untersucht werden soll. Bei dem Projekt soll ein Methodenmix angewendet werden, der vor allem Haushaltsbefragungen mit standardisierten Fragebögen (inkl. Netzwerkanalyse), Fokusgruppendiskussionen und Expertenworkshops umfasst.

Karte der Geogefahren in Niedersachsen - Massenbewegungen (WMS Dienst)

Das Landesamt für Bergbau Energie und Geologie (LBEG) veröffentlicht im Maßstab 1: 50 000 und 1: 25 000 das Kartenwerk Geogefahren in Niedersachsen. In diesen Gefahrenhinweiskarten werden derzeit die Naturgefahren Subrosion und Massenbewegung durch Einzelobjekte (Erdfall, Massenbewegung) oder die Abgrenzung gefährdeter Flächen (Erdfallgefährdungsgebiet, Salzstockhochlage) dargestellt. Massenbewegungen sind geomorphologische Prozesse, bei denen sich Fels oder Lockerstein unter dem Einfluss der Gravitation in Zeiträumen von Sekunden bis Jahren hangabwärts bewegen. Natürliche Ursachen wie bspw. eine ungünstige Neigung geologischer Schichten oder Verwitterung von Felspartien begünstigen die Entstehung von Massenbewegungen. Letztlich Auslöser einer Massenbewegung können sowohl natürliche (Niederschlag etc.) als auch anthropogene (Baumaßnahmen, Verkehr etc.) Einwirkungen sein. Massenbewegungen verursachen durch das Verschütten mit Fels oder Lockergestein und tiefreichende Geländebrüche z.T. gravierende Schäden an Gebäuden, Straßen, Schienenwegen oder Wasserstraßen. Als übergeordnete Bewegungsprozesse von Massenbewegungen werden Rutschungs-, Sturz- und Fließprozesse unterschieden. Die Bewegungsmechanismen Kippen und Driften werden nicht weiter differenziert und sind einem der übergeordneten Prozesse zugeordnet. • Rutschungsprozesse sind hangabwärts gerichtete, gleitende Bewegungen von Fest- und/oder Lockergestein an diskreten Gleitflächen. Während der Bewegung behält die Rutschmasse auf der Gleitfläche den Kontakt zum festen Untergrund weitgehend bei. Klassifiziert werden Rutschungen durch die Form der Gleitfläche, so dass zwischen Translations- und Rotationsrutschung oder einer kombinierten Gleitflächenform zu unterscheiden ist. • Bei einem Sturzprozess wie beispielsweise einem Steinschlag oder einem Felssturz, verlieren die stürzenden Massen zeitweilig den Kontakt zum festen Untergrund. Felsbrocken oder Felsmassen fallen, springen oder rollen der Schwerkraft folgend bergab. Sturzprozesse werden entsprechend des Volumens des herabgestürzten Gesteinsmaterials klassifiziert. • Fließprozesse wie beispielsweise Erd-/Schutt-/Blockströme, Muren sowie Kriechbewegungen aller Art haben keine definierten Gleitflächen. Im Gegensatz zum Rutschprozess ist der Wassergehalt der fließenden Massen meist deutlich erhöht. Die Bewegung ist vergleichbar einer hochviskosen Flüssigkeit. Fließprozesse werden nach ihrer Bewegungsgeschwindigkeit klassifiziert. Grundlage der Karte der Geogefahren in Niedersachsen – Massenbewegungen – mit einer Darstellung der Einzelobjekte – ist ein Ereigniskataster auf der Basis von Informationen aus topographischen, geologischen und ingenieurgeologischen Karten, Gutachten und Literatur. In einem Fall konnte ein hochauflösendes, digitales Geländemodell aus Laserscan-Aufnahmen (LIDAR) ausgewertet werden. Die Gefahrenhinweiskarte Massenbewegungen ist auf die Belange der Raumplanung ausgerichtet, nicht parzellenscharf und ersetzt keine objektbezogene geotechnische Untersuchung. Die Kartendarstellung dokumentiert den aktuellen Kenntnisstand im LBEG, kann aber die Vollständigkeit der Phänomene nicht garantieren. Sie dient Ministerien, Fachbehörden, Kreis- und Kommunalverwaltungen sowie Wirtschaftsunternehmen und Bürgern als erste Grundlage zur Gefahreneinschätzung mit dem Ziel, Schäden durch vorausschauende Planung zu verhindern bzw. zu minimieren. Bereiche, die unmittelbar an die ausgewiesenen Flächen angrenzen, können ebenfalls betroffen sein. Intensität und Wahrscheinlichkeit eines möglichen Ereignisses können aus der Karte nicht abgeleitet werden. Lokale Gegebenheiten (z.B. Schutzmaßnahmen, Sanierungen, topografische Besonderheiten) sind in weitergehenden Untersuchungen zu berücksichtigen.

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