Kooperatives Auenmanagement. Praktische Umsetzung und Organisation einer Nature-Based Solution zum Hochwasserschutz

Klimaschutz und KlimaanpassungDas H2020-Projekt OPERANDUM untersucht die Wirksamkeit und Effektivität von Nature-Based Solution zur Bewältigung hydro-meteorologischer Risiken in Fallstudien. Die deutsche Fallstudie konzentriert sich auf den Hochwasserschutz im Biosphärenreservat "Niedersächsische Elbtalaue". Hier sind Struktur und Gestaltung der Elbaue entscheidend, um den extremen Hochwasserereignissen der jüngsten Zeit entgegenzuwirken. An den Ufern der Elbe und in den unteren Auenbereichen stellt sich vor allem die Frage, wo aus Abflussgründen Flächen von höherer Vegetation freigehalten werden können und wo andererseits eine Auenwaldentwicklung toleriert und, oder sogar aufgeforstet werden kann. Alle Aktivitäten im Biosphärenreservat müssen sowohl den Zielen des Hochwasserschutzes als auch den Interessen der Landwirtschaft und des Naturschutzes dienen. Von besonderem Interesse sind daher naturnahe Lösungen. Eine Lösung zu finden, die alle Interessen berücksichtigt, ist das Ziel des Projektes Kooperatives Auenmanagement. Seit 2016 besteht das Projekt, das sich mit Fragen der Erhaltung, Pflege, Bewirtschaftung und Entwicklung der Elbaue im Biosphärenreservat befasst. Es wird im Rahmen der Förderrichtlinie "Landschaftspflege und Flächenmanagement" mit Mitteln des Landes Niedersachsen und der Europäischen Union gefördert. Dazu werden auf der Ebene der kommunalen Referenzgebiete neue Kooperationsstrukturen aufgebaut und effektiv vernetzt. Auf diese Weise werden gemeinsam mit den Betrieben vor Ort Maßnahmen und Strategien entwickelt und ein angepasstes Flächenmanagement koordiniert. Dazu gehören Fragen nach der Wirksamkeit von Pflegeverfahren, wie z.B. Weidevieh für die Landschaftsgestaltung, aber auch der Umgang mit Kontaminationsrisiken bei der Beweidung. Im Rahmen von OPERANDUM nimmt das GERICS in Zusammenarbeit mit der Biosphärenreservats- Verwaltung den Prozess der Ko-Entwicklung innerhalb des kooperativen Auenmanagements genauer unter die Lupe und untersucht die Übertragbarkeit dieses Konzepts auf andere Regionen sowie die Wirksamkeit dieses Konzepts unter den Bedingungen des Klimawandels

Neue digitale Formate für die Kommunikation von CO2-Einsparungspotentialen für Deutschland

KlimakommunikationDer durch den Menschen verursachte Klimawandel ist eine der drängendsten Herausforderungen der Gegenwart. Die Helmholtz-Gemeinschaft leistet wichtige Beiträge um die Ursachen der klimatischen Veränderung einzudämmen und Anpassungsmöglichkeiten zu finden. Mit der Helmholtz-Klima- Initiative konzentriert sich die Forschung auf die beiden Schwerpunkte „Vermeidung von Emissionen“ und „Anpassung an Klimafolgen“. In Netto-Null-2050, Cluster I der Helmholtz-Klima- Initiative, werden Strategien und Wege zur Minderung von Kohlenstoff Emissionen wissenschaftlich untersucht und bewertet. Im Clusters I werden zwei Formate entwickelt, mit denen die komplexen Ergebnisse der Forschung verständlich gezeigt werden können. Mit dem web-basierten Netto-Null- Atlas wird der Nutzer zu verschiedenen Methoden und Technologien zur CO2-Verminderung, sowie zu möglichen Reduzierungspfaden informiert. Die native Boden-Kohlenstoff-App ermöglicht Akteuren in der Landwirtschaft, Potentiale für Klimaschutz durch landwirtschaftliche Managementmethoden abzuschätzen. Mit dem Landoberflächenmodell CLM werden Zukunftsszenarien simuliert, die über cloud-basierte, modell-gesteuerte Workflows in der App dargestellt werden. Beide Formate haben das Ziel die Nutzer in Entscheidungen und bei der Entwicklung von Strategien zu unterstützen. Wichtige Ziele während der Arbeit an den Produkten sind u.a. eine gute Verständlichkeit, Transparenz und eine angemessene Informationsaufbereitung. Dabei werden beispielsweise im Atlas verschiedene Abstraktionslevel eingeführt, die den Nutzern mit sehr unterschiedlichem Vorwissen und Informationsbedarf Erkenntnisgewinne ermöglichen. Daneben ergibt sich unter dem Aspekt der Transparenz z.B. die Frage, wie in der App mit der Thematik „Unsicherheiten“ umgegangen werden kann. Der Beitrag stellt die beiden Disseminations-Produkte sowie die Herausforderungen und Lösungsansätze aus der Entwicklungsarbeit vor

A review of hydro-meteorological hazard, vulnerability, and risk assessment frameworks and indicators in the context of nature-based solutions

Nature-based solutions (NBS) are increasingly being implemented as suitable approaches for reducing vulnerability and risk of social-ecological systems (SES) to hydro-meteorological hazards. Understanding vulnerability and risk of SES is crucial in order to design and implement NBS projects appropriately. A systematic literature review was carried out to examine the suitability of, or gaps in, existing frameworks for vulnerability and risk assessment of SES to hydro-meteorological hazards. The review confirms that very few frameworks have been developed in the context of NBS. Most of the frameworks have emphasised social systems over ecological systems. Furthermore, they have not explicitly considered the temporal dimension of risk reduction measures. The study proposes an indicator-based vulnerability and risk assessment framework in the context of NBS (VR-NBS) that addresses both the above limitations and considers established NBS principles. The framework aims to allow for a better consideration of the multiple benefits afforded by NBS and which impact all the dimensions of risk. A list of 135 indicators is identified through literature review and surveys in NBS project sites. This list is composed of indicators representing the social sub-system (61% of total indicators) and the ecological sub-system (39% of total indicators). The list will act as a reference indicator library in the context of NBS projects and will be regularly updated as lessons are learnt. While the proposed VR-NBS framework is developed considering hydro-meteorological hazards and NBS, it can be adapted for other natural hazards and different types of risk reduction measures

Net‐Zero CO 2 Germany - A Retrospect From the Year 2050

Germany 2050: For the first time Germany reached a balance between its sources of anthropogenic CO2 to the atmosphere and newly created anthropogenic sinks. This backcasting study presents a fictional future in which this goal was achieved by avoiding (∼645 Mt CO2), reducing (∼50 Mt CO2) and removing (∼60 Mt CO2) carbon emissions. This meant substantial transformation of the energy system, increasing energy efficiency, sector coupling, and electrification, energy storage solutions including synthetic energy carriers, sector-specific solutions for industry, transport, and agriculture, as well as natural-sink enhancement and technological carbon dioxide options. All of the above was necessary to achieve a net-zero CO2 system for Germany by 2050

Entwicklung von Dürren in Deutschland, Europa und weltweit

Dürren gehören zu den klimatischen Extremereignissen mit den größten Auswirkungen auf die Landwirtschaft und die gesamte Gesellschaft. Ihre Klassifizierung, Beobachtung und Berechnung in Computermodellen ist jedoch höchst komplex. Wir beleuchten, worin die Unsicherheiten bestehen, wie vergangene Dürreereignisse in Deutschland und anderen Teilen der Welt zu bewerten sind und welche Entwicklungen in Zukunft durch den Klimawandel zu erwarten sind. Dabei gehen wir vor allem auf landwirtschaftliche Dürren ein, d.h. Perioden mit geringer Bodenfeuchte. Wir legen dar, dass hierbei nicht nur die Entwicklung der Niederschläge, sondern auch der potentiellen Verdunstung entscheidend ist, deren Zunahme in vielen Teilen der Welt, inklusive Deutschland, zu einem zunehmenden Dürrerisiko führt

Entwicklung von Dürren in Deutschland, Europa und weltweit

Dürren gehören zu den klimatischen Extremereignissen mit den größten Auswirkungen auf die Landwirtschaft und die gesamte Gesellschaft. Ihre Klassifizierung, Beobachtung und Berechnung in Computermodellen ist jedoch höchst komplex. Wir beleuchten, worin die Unsicherheiten bestehen, wie vergangene Dürreereignisse in Deutschland und anderen Teilen der Welt zu bewerten sind und welche Entwicklungen in Zukunft durch den Klimawandel zu erwarten sind. Dabei gehen wir vor allem auf landwirtschaftliche Dürren ein, d.h. Perioden mit geringer Bodenfeuchte. Wir legen dar, dass hierbei nicht nur die Entwicklung der Niederschläge, sondern auch der potentiellen Verdunstung entscheidend ist, deren Zunahme in vielen Teilen der Welt, inklusive Deutschland, zu einem zunehmenden Dürrerisiko führt. Development of droughts in Germany, Europe and world-wide: Droughts are among the climatic extreme events with the largest impacts on agriculture and the whole society. However, their classification, observation and computation in computer models is a complex endavour. We illustrate the associated uncertainties, how recent drought events in Germany and other parts of the world can be assessed, and what future developments can be expected due to climate change. With an emphasis on agricultural drought (periods with low soil moisture), we show that it is not only the change in precipitation, but also in potential evaporation, which affects the drought risk - and that this risk is expected to increase with global warming in many parts of the world, including Germany. Desarrollo de las sequías en Alemania, Europa y el mundo: Las sequías son uno de los eventos climáticos extremos con mayor impacto en la agricultura y la sociedad en su conjunto. Sin embargo, su clasificación, observación y cálculo en modelos informáticos es sumamente compleja. Arrojamos luz sobre las incertidumbres, cómo se evaluarán los eventos de sequía pasados en Alemania y otras partes del mundo y qué desarrollos se pueden esperar en el futuro como resultado del cambio climático. Nos centramos principalmente en las sequías agrícolas, es decir, períodos con baja humedad del suelo. Explicamos que no solo el desarrollo de las precipitaciones, sino también la evaporación potencial es decisivo, cuyo aumento en muchas partes del mundo, incluida Alemania, conduce a un riesgo creciente de sequía

Increasing interannual climate variability during crop flowering in Europe

Climate change has increasingly adverse effects on global crop yields through the occurrence of heat waves, water stress, and other weather-related extremes. Besides losses of average yields, a decrease in yield stability—i.e. an increase in variability of yields from year to year—poses economic risks and threatens food security. Here we investigate a number of climate indices related to adverse weather events during the flowering of wheat, maize and rapeseed, in the current cultivation areas as well as the main European producer countries. In 52 projections from regional climate models, we identify robust increases in the interannual variability of temperature, precipitation and soil moisture by ∼+20% in standard deviation in the model median. We find that winter wheat is most exposed to variability increases, whereas rapeseed flowering escapes the largest increases due to the early flowering time and the northern locations of cultivation areas, while the opposite (escape due to southern locations and late flowering) is true for maize to some extent. Considering the timing of crop development stages, we also find a robust increase in the variability of the temporal occurrence of flowering, which suggests a decreased reliability in the timing of crop stages, hampering management steps like fertilization, irrigation or harvesting. Our study raises concerns for European crop yield stability in a warmer climate and highlights the need for risk diversification strategies in agricultural adaptation