Das Projekt "Wechselwirkungen von Schwerewellen in der globalen Atmosphäre (GWING)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Meteorologie durchgeführt. Interne Schwerewellen (SW) verbinden verschiedene Schichten der Atmosphäre von der Troposphäre bis zur Thermosphäre und treiben die großskalige Zirkulation der mittleren Atmosphäre an. Viele der für SW relevanten Prozesse, von ihrer Entstehung über die Ausbreitung bis zur Dissipation sind jedoch unvollständig verstanden und, wegen der geringen typischen Wellenlänge, meist schlecht in numerischen Wettervorhersage- und Klimamodellen repräsentiert. GWING ist eines der Projekte der Forschergruppe MS-GWaves, die darauf abzielt, unser Verständnis der oben angesprochenen multi-skalaren dynamischen Schwerewellenprozesse zu verbessern, um letztendlich eine einheitliche Parametrisierung der in Atmosphärenmodellen nicht auflösbaren Schwerewellen (und ihrer Effekte) von der Entstehung bis zur Dissipation zu entwickeln. Um hierzu beizutragen, ist das zentrale Ziel von GWING die Entwicklung und Anwendung des atmosphärischen Zirkulationsmodells UA-ICON. Mit diesem Modell integriert GWING das in der Forschergruppe MS-GWaves entwickelte Wissen. In der zweiten Phase von GWING stehen zwei übergeordnete wissenschaftliche Fragen im Fokus: a) Welche Bedeutung haben Eigenschaften von Schwerewellen, die in klassischen Parametrisierungen nicht berücksichtigt werden, also insbesondere horizontale und nicht-inständige Propagation sowie die Wechselwirkung transienter Wellen mit dem Grundstrom? b) Welche Rolle spielen Schwerewellen für die globale Zirkulation und ihre Variabilität? Um diese Fragen zu beantworten, werden wir UA-ICON global sowohl mit einer Maschenweite von etwa 20 km (d.h. mit Auflösung von SW bis etwa 100 km Wellenlänge) als auch mit grober Auflösung, dafür aber mit der State-of-the-art Parametrisierung MS-GWaM nutzen. Weiterhin werden spezielle Beobachtungsepisoden mit sehr hoch (ca. 1,5 km) aufgelösten Nestern simuliert. Zur Evaluation und Analyse werden diese Modellsimulationen mit Beobachtungen der Partnerprojekte zusammengeführt. Die wesentlichen Entwicklungsziele für UA-ICON in Phase 2 des Projekts sind dementsprechend die Implementierung von MS-GWaM (entwickelt im Partnerprojekt 3DMSD), die Einführung physik-basierter Schwerewellenquellen (zusammen mit 3DMSD und SV) und eine verbesserte Behandlung von SW bei sehr hoher Modellauflösung. Die Nutzung der verschiedenen UA-ICON-Konfigurationen wird schließlich erlauben, die Bedeutung bisher vernachlässigter Eigenschaften von SW zu untersuchen, d.h. die erste der oben genannten Fragestellungen zu beantworten. Ein spezielles Ziel im Rahmen von GWING ist diese Untersuchung für Episoden plötzlicher Stratosphärenerwärmungen, die durch sich schnell ändernde und zonal nicht symmetrische Bedingungen des Grundstroms gekennzeichnet sind. Im Hinblick auf die zweite übergeordnete Fragestellung, wird sich GWING auf a) die Rolle der SW und einer hohen Modellausdehnung für die Simulation von Zirkulationsänderungen bei globaler Erwärmung und b) die Rolle für die Güte von Wettervorhersagen konzentrieren.
Das Projekt "Climate Engineering durch Modifikation der Arktischen Zirren im Winter: Risiken und Durchführbarkeit (AWiCiT)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Meteorologie und Klimaforschung, Department Troposphärenforschung durchgeführt. Das sogenannte 'Climate Engineering' beschreibt ein gezieltes Eingreifen ins Klimasystem mit dem Ziel, der globalen Erwärmung entgegen zu wirken. Zusätzlich zu dem Entfernen von Kohlendioxid und der Beeinflussung von Solarstrahlung (solar radiation management), wurde eine Methode vorgeschlagen, die zu mehr Emission von langwelliger Strahlung in den Weltall führen soll. Hierbei soll der wärmende Effekt der Zirruswolken reduziert werden. Wir wollen diese Methode in unserem Forschungsantrag genauer untersuchen. Wir planen uns auf die mittleren und hohen Breiten der Nordhemisphäre im Winter zu konzentrieren, um die Strahlungseffekte von Zirren auf die Solarstrahlung zu minimieren. Insbesondere möchten wir folgender Frage nachgehen: Ist das Ausdünnen von arktischen Zirren im Winter (AWiCiT) durchführbar und was ist die maximale Abkühlung, die hiermit erreicht werden kann? Die hiermit verbundenen Risiken und Nebenwirkungen des AWiCiT wollen wir auf der regionalen Skala hinsichtlich möglicher Änderungen der arktischen Stratosphäre insbesondere Auswirkungen auf die Ozonschicht sowie mögliche Veränderungen in tiefer liegenden Wolken mit dem gekoppelten Wettervorhersage/Chemiemodell ICON-ART studieren. Mögliche Auswirkungen auf die globale Zirkulation, Meeresströmungen sowie die Meereisbedeckung werden mit Hilfe des globalen gekoppelten Aerosol-Atmosphären-Ozean Klimamodells MPI-ESM-HAM untersucht. Um die oben genannten Fragen zu beantworten, müssen wir die gegenwärtigen globalen Zirkulationsmodelle validieren insbesondere hinsichtlich ihrer Fähigkeit die beobachtete Ausbreitung und Höhe der Zirruswolken im arktischen Winter zu reproduzieren. Des Weiteren werden wir die Transportwege der natürlichen Eiskeime und der Impf-Eiskeime unten den dynamischen Bedingungen im arktischen Winter analysieren um die Lebensdauer der Impf-Eiskeime in der Impfregion abzuschätzen. Sind die Höhen und Flugrouten der kommerziellen Langstreckenflüge geeignet um einen Großteil des Arktischen Zirrus zu impfen oder sollte die Impfgegend in mittlere Breiten ausgedehnt werden? Ist Bismut(III)-iodid (BiI3), das als Impf-Eiskeim hierfür vorgeschlagen wird, unter diesen Umständen der am besten geeignete Impfstoff? Das Ausdünnen der Zirren ist nur dann effektiv, wenn der natürlich Zirrus hauptsächlich durch homogenes Gefrieren von Lösungströpfchen entsteht. Wenn er primär durch heterogene Nukleation gebildet werden würde, würde Impfen zu einer Erwärmung statt Abkühlung führen können. Deshalb müssen die Eigenschaften der Zirren noch besser verstanden werden, insbesondere der Anteil der Zirren, der im heutigen Klima durch heterogene Nukleation gebildet wird.
Das Projekt "Direkte Beobachtung von Elementarprozessen bei der heterogenen Eis- Nukleation durch nichtlineare optische Spektroskopie: Die Rolle von Hydroxyl-Gruppen an den Oberflächen von mineralischen Aerosolpartikeln" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Meteorologie und Klimaforschung, Atmosphärische Aerosolforschung durchgeführt. Wolken beeinflussen den Energiehaushalt durch Streuung des Sonnenlichts und Absorption der Wärmestrahlung der Erde und gelten daher als wichtiger Faktor im Klimasystem. Die Untersuchung von atmosphärischen Prozessen im Allgemeinen und der Eisnukleation im Besonderen ist von grundlegender Bedeutung für unser Verständnis der mit Wolkenbildung, Niederschlagsentwicklung und Wechselwirkung mit der Strahlung zusammenhängenden Mechanismen. Mineralstaub, der den größten Teil der atmosphärischen Aerosole ausmacht, kann bei geringen Sättigungen und Temperaturen, die über dem homogenen Gefrierpunkt liegen, Eisbildung initiieren und auf diese Weise die Wolkendynamik und auch die Mikrophysik sowie die Eigenschaften der Wolken beeinflussen. Trotz zahlreicher Untersuchungen zum Einfluss von Partikelgröße und Oberflächeneigenschaften von Eiskeimen wissen wir über die heterogene Eisnukleation auf molekularer Ebene immer noch sehr wenig. Übergeordnetes Ziel des vorliegenden Projektverlängerungsantrags ist die Untersuchung der Bedeutung von OH-Gruppen an den Oberflächen mineralischer Aerosolpartikel in heterogenen Eisnukleationsprozessen mit Hilfe der nichtlinearen optischen (NLO-)Spektroskopie und insbesondere der Summenfrequenzspektroskopie bei tiefen Temperaturen. Im DFG-Projekt AB 604/1-1 wurde bereits der Grundstein für das neue Forschungsfeld (Atmosphärische Oberflächenwissenschaft) am IMK-AAF des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) gelegt. Das Projekt hat deutlich gezeigt, dass sich die NLO-Spektroskopie für die Untersuchung von heterogenen Eisnukleationsprozessen auf molekularer Ebene eignet. Im Rahmen des hier vorgeschlagenen Projekts sollen daher im Wesentlichen Wasser und Hydroxylgruppen an den Oberflächen zweier atmosphärisch relevanter Mineraloxide mit unterschiedlichem Eisnukleationsvermögen (Feldspat und Quarz) während des heterogenen Gefrierens untersucht werden. Mit Hilfe der Summenfrequenzspektroskopie bei tiefen Temperaturen sollen die Grenzflächenwasser (flüssig und Eis) auf mineralischen Oberflächen analysiert sowie der Einfluss der OH-Gruppen an der Oberfläche auf den heterogenen Gefrierprozess bestimmt werden. Die hier geplanten Untersuchungen werden als Grundlage für eine deterministische Beschreibung des Prozesses des heterogenen Gefrierens an atmosphärischen Aerosolpartikeln mineralischen Ursprungs dienen. Solche Studien sind für unser Verständnis der atmosphärischen Prozesse und somit auch des Klimasystems von großer Bedeutung und darüber hinaus auch im Hinblick auf die lokale Wettermodifikation (z.B. Wolkenimpfung, Hagelabwehr) und die Klimaschutzpolitik von besonderem Interesse.
Das Projekt "Quantifizierung sekundärer Eisbildungsmechanismen: das Zersplittern gefrierender Tropfen gegen Tropfen-Eispartikel-Kollision" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Troposphärenforschung e.V. durchgeführt. Eine verlässliche Modellierung der Wolkenprozesse für die Wetter- und Klimavorhersage bedarf eines fundierten Verständnisses der Eisbildung in Mischphasenwolken. Jedoch überschreiten in situ gemessene Eiskristallkonzentrationen oft die Konzentration der eisnukleierenden Partikel um mehrere Größenordnungen. Motiviert durch diese Diskrepanz sucht die Atmosphärenforschungsgemeinschaft nach Sekundären Eisbildungsmechanismen (SIP), d.h. Prozessen, bei denen zusätzliche Eispartikel zum Beispiel durch Fragmentierung vorhandener Eispartikel oder während des Tropfengefrierens gebildet werden.In Zusammenarbeit zwischen dem Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) in Leipzig und dem Institut für Meteorologie und Klimaforschung des Karlsruher Institutes für Technologie (KIT) planen wir, zwei mögliche SIP Mechanismen zu untersuchen: die Bildung von sekundären Eispartikeln, verursacht durch (A) Tropfen-Eispartikel Kollisionen (Eissplitterentstehung) und (B) dem Zersplittern gefrierender Tropfen. Es wird angenommen, dass diese zwei SIP Mechanismen in Mischphasenwolken besondere Relevanz besitzen.Folgende Hauptziele wird das geplante Projekt umfassen: (1) die Entwicklung eines neuen experimentellen Aufbaus (Ice Droplet splintEring and FragmentatIon eXperiment, IDEFIX), um die Bildung sekundärer Eispartikel durch (A) und (B) zu untersuchen, (2) die Identifizierung des physikalischen Mechanismus der sekundären Eisbildung mittels Hochgeschwindigkeitsvideoüberwachung eines SIP Ereignisses, (3) die Quantifizierung der Anzahl sekundärer Eispartikel in Abhängigkeit von der Temperatur, Tropfengröße und Aufprallgeschwindigkeit (A) und von der Tropfengröße und -zusammensetzung (B), und (4) die Entwicklung von Parametrisierungen beider SIP Mechanismen (A) und (B). Diese Parametrisierungen werden von externen Kooperationspartnern in Modellen, die Wolkenmikrophysik auflösen, für die Beschreibung der SIP Mechanismen angewendet.Bei der Entwicklung von IDEFIX werden wir von der langjährigen Erfahrung beider Kooperationspartner profitieren: die Expertise des TROPOS Teams bzgl. der Tropfen-/Eisbildung und des Tropfen-/Eispartikelwachstums und Verdunstung in einem wohl definierten thermodynamisch kontrollierten System, sowie der Detektion dieser Hydrometeore, und der Expertise des KIT Teams für die Hochgeschwindigkeitsvideobeobachtung von freischwebenden gefrierenden Tropfen. Das modulare Design von IDEFIX ermöglicht es beiden Kooperationspartnern ihre Möglichkeiten für die Modulentwicklung vor Ort auszuschöpfen und dann beim Experimentieren in einer Reihe von Messkampagnen, die am TROPOS durchgeführt werden, zusammenzuführen.
Das Projekt "Teilprojekt 4: ArcClimEx (A3): Die Wirkung arktischer Klimaänderungen auf Wetter- und Klimaextreme in Mitteleuropa" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung - Institut AWI - Forschungsstelle Potsdam durchgeführt. Im Vergleich zur globalen Erwärmung hat sich die Arktis in den letzten Jahrzehnten sehr viel stärker erwärmt (arktische Verstärkung), was mit einem starken Rückgang der Meereisbedeckung, vor allem im Sommer, verbunden ist. Gleichzeitig traten eine Vielzahl von extremen Wetter- und Klimaereignissen in den mittleren Breiten der Nordhalbkugel auf. Viele Arten von Extremereignissen wie Hitzewellen oder extreme Niederschläge können mit Änderungen der großräumigen atmosphärischen Zirkulation zusammenhängen. Neuere Studien haben nachgewiesen, dass die arktische Verstärkung zu Veränderungen in der atmosphärischen Zirkulation in den mittleren Breiten beitragen kann. Unser Projekt zielt auf ein verbessertes Verständnis der Mechanismen ab, die die Verbindungen zwischen den arktischen Klimaänderungen, Veränderungen der großräumigen atmosphärischen Zirkulation (bezüglich der Variabilität und Häufigkeit und Stärke von Wettersystemen) und den Extremereignissen in Mitteleuropa bestimmen. Weiterhin werden wir untersuchen, ob Veränderungen in der Häufigkeit und Stärke von Wetter- und Klimaextremen auf arktische Klimaänderungen, insbesondere auf Meereisverluste, zurückzuführen sind. Mit modernen Verfahren der Datenanalyse und Statistik werden wir Beobachtungsdaten und Daten von Klimamodellsimulationen auswerten. Dabei konzentrieren wir uns auf großräumige Zirkulationsanomalien, die direkte und indirekte Auswirkungen auf das Auftreten meteorologischer Extreme wie Hitzewellen, Kälteeinbrüche, Stürme oder Starkniederschlag haben, und deren Zusammenhang mit saisonal bedingten Meereisveränderungen. Die Ziele unseres Projekts umfassen (i) eine Bewertung der gegenwärtigen Änderungen der atmosphärischen Zirkulation und ein verbessertes Verständnis dieser Änderungen im Kontext des arktischen Klimawandels, (ii) die Quantifizierung der Auswirkungen des arktischen Klimawandels auf gegenwärtige und zukünftige Änderungen von Wetter- und Klimaextremen in Mitteleuropa.
Das Projekt "Teilprojekt 3: MExRain (A2): großskalige Niederschlagsextreme; ArcClimEx (A3): Die Wirkung arktischer Klimaänderungen auf Wetter- und Klimaextreme in Mitteleuropa; DynProHeat (A5): Dynamik der Atmosphäre und Hitzewellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Freie Universität Berlin, Institut für Meteorologie WE03 durchgeführt. Das Ziel des Forschungsprogramms ClimXtreme ist die bisher nicht eindeutig und quantitativ bekannten Zusammenhänge zwischen dem Klimawandel und Extremereignissen zu ermitteln und zu bestimmen in wie weit der Klimawandel die Häufigkeit, Intensität und raum-zeitliche Eigenschaften solcher seltenen Ereignisse beeinflusst. Modul A befasst sich mit der Physik und Prozessen die das Auftreten von meteorologischen Extremereignissen verursachen und ihrer Veränderung im Rahmen des Klimawandels. Im Teilprojekt A2 (MExRain) werden großskalige Niederschlagsextreme mit sehr langen Wiederkehrzeiten von 100 Jahren in großen europäischen Flusseinzugsgebieten und deren mögliche Veränderungen im zukünftigen Klima untersucht. Dazu werden Ensemble-Modellsimulationen aus der Wettervorhersage und von Klimamodellen verwendet. Das Teilprojekt A3 (ArcClimEx) zielt auf ein verbessertes Verständnis der Mechanismen ab, die die Verbindungen zwischen arktischen Klimaänderungen, Veränderungen der großräumigen atmosphärischen Zirkulation und Extremereignissen in Mitteleuropa bestimmen. Mit Hilfe von modernen Verfahren der Datenanalyse und Statistik wird untersucht, ob Veränderungen in der Häufigkeit und Stärke von Wetter- und Klimaextremen auf arktische Klimaänderungen, insbesondere auf Meereisverluste, zurückzuführen sind. Das Teilprojekt A5 (DynProHeat) befasst sich mit der Rolle der Dynamik der Atmosphäre für die Entwicklung von sommerlichen Hitzewellen in Deutschland im Jetzt- und zukünftigen Klima. Das Projekt leistet einen Beitrag zur Frage, ob die atmosphärische Dynamik die Häufigkeit, besonders aber die Intensität zukünftiger Hitzewellen über das thermodynamische Signal (d.h. Strahlungsbilanz, ausgetrocknete Landoberfläche) hinaus verstärken könnte.
Das Projekt "Advanced Prediction in Polar regions and beyond: Modelling, observing system design and LInkages associated with ArctiC ClimATE change (APPLICATE)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung durchgeführt. Arctic climate change increases the need of a growing number of stakeholders for trustworthy weather and climate predictions, both within the Arctic and beyond. APPLICATE will address this challenge and develop enhanced predictive capacity by bringing together scientists from academia, research institutions and operational prediction centres, including experts in weather and climate prediction and forecast dissemination. APPLICATE will develop a comprehensive framework for observationally constraining and assessing weather and climate models using advanced metrics and diagnostics. This framework will be used to establish the performance of existing models and measure the progress made within the project. APPLICATE will make significant model improvements, focusing on aspects that are known to play pivotal roles in both weather and climate prediction, namely: the atmospheric boundary layer including clouds; sea ice; snow; atmosphere-sea ice-ocean coupling; and oceanic transports. In addition to model developments, APPLICATE will enhance predictive capacity by contributing to the design of the future Arctic observing system and through improved forecast initialization techniques. The impact of Arctic climate change on the weather and climate of the Northern Hemisphere through atmospheric and oceanic linkages will be determined by a comprehensive set of novel multi-model numerical experiments using both coupled and uncoupled ocean and atmosphere models. APPLICATE will develop strong user-engagement and dissemination activities, including pro-active engagement of end-users and the exploitation of modern methods for communication and dissemination. Knowledge-transfer will also benefit from the direct engagement of operational prediction centres in APPLICATE. The educational component of APPLICATE will be developed and implemented in collaboration with the Association of Early Career Polar Scientists (APECS).
Das Projekt "WTZ Russland: QUARCCS: Quantifizierung schneller Klimaänderungen in der Arktis: Regionale Rückkopplungen und großskalige Einflüsse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung - Institut AWI - Forschungsstelle Potsdam durchgeführt. Unser Projekt zielt darauf ab die Klimaänderungen in der Arktis zuverlässig zu quantifizieren und zwar auf der Basis einer detaillierten Analyse von langjährigen Stationsdaten (z.B. in Spitzbergen, auf russischen Driftstationen und Bojen) sowie Satellitendaten (z.B. von CryoSat-2). Die beobachteten Trends in meteorologischen Parametern (z.B. Lufttemperatur und Feuchte, kurz- und langwellige Strahlung) und Meereisparametern (Ausdehnung, Drift, Dicke) und die Zusammenhänge zwischen atmosphärischen und ozeanischen Bedingungen werden wir nutzen, um Simulationen mit dem regionalen gekoppelten Atmosphäre-Eis-Ozean-Klimamodell der Arktis HIRHAM-NAOSIM zu evaluieren. Um unser Verständnis der Prozesse und Rückkopplungen zu vertiefen, werden Modellsensitivitätsstudien arktischer Schlüsselprozesse (z.B. Meereisalbedo, Oberflächenrauhigkeit, Mischphasenwolken) durchgeführt, die dann die Darstellung dieser Prozesse in regionalen und globalen Klimamodellen (ECHAM6, ECHAM6-FESOM) verbessern. Darüber hinaus werden wir untersuchen, wie diese Schlüsselprozesse und ihre Änderungen das Wetter und Klima in Eurasien beeinflussen und welche Mechanismen hier zugrunde liegen. Zusätzlich wird untersucht, wie z.B. Meereisanomalien die Zyklonen-Zugbahnen, die großskaligen atmosphärischen Wellenmuster, den Strahlstrom und damit extreme Wetterereignisse in mittleren Breiten (z.B. winterliche Kälteperioden) verändern können. Extreme Wettereignisse wie z.B. starke Stürme und die damit verbundene Meereisdrift und -deformation können sozioökonomische Auswirkungen haben, und z.B. die Schiffbarkeit der Nordostpassage beeinflussen. Für verschiedene Szenarien werden daher Navigationsrisiken und Kriterien von Meereisbedingungen berechnet und so mögliche Folgen des Klimawandels abgeschätzt. Klimatische Veränderungen, insbesondere der Meereisbedeckung, beeinflussen auch die pelagischen Ökosysteme.
Das Projekt "Schwerpunktthema 3: Symbionten und Schaderreger - Toleranz gegenüber Umweltstress in Zeiten des Klimawandels - Teilprojekt 10: Krankheitsresistenz klimaangepasster Gerstensorten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan, Lehrstuhl für Phytopathologie durchgeführt. Das Projekt bearbeitet die Frage, in wie weit bei Gerste eine Resistenz gegenüber lokalen Klimafaktoren mit einer Resistenz gegenüber biotischen Schadfaktoren gekoppelt ist. Darüber hinaus wird geklärt, ob sich die historische Entwicklung von Krankheitsverläufen in der Gerste über Veränderungen des Wetters oder Klimas erklären lassen. Die Ergebnisse des Projektes können in Form von selektierten Markern direkt in der praktischen Pflanzenzüchtung in Bayern eingesetzt werden.
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?
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| Bund | 32 |
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| offen | 32 |
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| Boden | 28 |
| Lebewesen & Lebensräume | 31 |
| Luft | 32 |
| Mensch & Umwelt | 32 |
| Wasser | 30 |
| Weitere | 32 |