Drought preparedness, mitigation and management – innovative approaches for the agricultural sector

Wasser ist eine lebenswichtige natürliche Ressource und ein integraler Bestandteil unseres Umwelt- und Klimasystems. Die Bedrohung durch häufiges Hochwasser und eine durch Dürreperioden bedingte Wasserknappheit stellen grundlegende Risiken für das Leben dar und schwächen die sozioökonomische Widerstandsfähigkeit. Das stellt die heutige Wasserwirtschaft vor die Herausforderung, extreme hydrologische Bedingungen zu bewältigen.

Das europäische Forschungsprojekt IMPREX (IMproving PRedictions and Management of hydrological EXtremes) wird im Rahmen des EU-Rahmenprogramms Horizon 2020 gefördert. Das Projektkonsortium, bestehend aus 23 renommierten Partnern aus neun Ländern, stellte sich der Herausforderung, Methoden und Instrumente zur Optimierung der Vorhersage hydrometeorologischer Extremen zu entwickeln. Im Mittelpunkt der Forschung stand die Anpassung der Klimainformationen an die Bedürfnisse von sechs Kernsektoren: Hochwasserrisikobewertung, Wasserkraft, Wassertransport, städtische Wasserwirtschaft, Landwirtschaft und Dürren. Dieser Ansatz stellt die praktische Anwendbarkeit der Forschungsergebnisse sicher.

adelphi hat sektorenspezifische Factsheets entwickelt, die die wichtigsten IMPREX-Produkte sowie Praxisbeispiele vorstellen. Diese Factsheets analysieren anwendungsbezogene Beispiele und deren Herausforderungen für Fachleute und demonstrieren, wie IMPREX-Produkte Prozesse unterstützen können. Sie basieren auf der Arbeit im Rahmen des Forschungsprojekts IMPREX und Interviews mit den am Projekt beteiligten Interessengruppen.

Die Häufung von Dürreperioden stellt eine große Bedrohung für den Agrarsektor in Europa dar und kann zu erheblichen wirtschaftlichen Verlusten führen. Dieses Factsheet stellt sechs neue und optimierte hydrometeorologische Vorhersageprodukte von IMPREX vor, die eine proaktive Dürrebewältigung im europäischen Agrarsektor ermöglichen.

AQUATOOL ist ein Instrument, das als Entscheidungshilfe für das Wasserressourcenmanagement und die risikobasierte Wasserzuteilung genutzt werden kann. Im Rahmen des IMPREX-Projekts wurde AQUATOOL durch einen verbesserten risikobasierten Ansatz erweitert, um die Generierung von Daten zu erleichtern, die für Flusseinzugsgebiets- und Dürrebewirtschaftungspläne benötigt werden.

Das sogenannte Framework for Index-based Drought Analysis (FRIDA) ist ein auf maschinellem Lernen basierendes Werkzeug zur Definition wirkungsbasierter Indikatoren für die Dürreüberwachung und -bewältigung. Verwaltungen von Flussgebieten können FRIDA nutzen, um den Ausbruch und die Entwicklung von Dürreereignissen zu beobachten und die operative Dürrebewältigung zu unterstützen.

Die IMPREX water accounting methodology to assess climate change impacts on agricultural water, eine Methode zur Bewertung der Auswirkungen des Klimawandels auf die landwirtschaftliche Wassernutzung, ist ein einheitlicher Rahmen, um Informationen aus unterschiedlichen Studien über Flussgebiete zu extrahieren. Die Methodik stellt sicher, dass lokales Systemwissen (über Infrastruktur, sozioökonomische und rechtliche Aspekte, usw.) bei Bewertungen auf gesamteuropäischer Ebene nicht vernachlässigt wird.

Das sogenannte Drought risk assessment and management tool zur Bewertung und Verwaltung von Trockenheitsrisiken erleichtert eine quantitative risikobasierte Entscheidungsfindung für das Süßwassermanagement. Das Instrument  beinhaltet eine Kosten-Nutzen-Analyse und eine Quantifizierung der Kosteneffizienz alternativer Strategien zur Reduzierung des Dürrerisikos. Das Tool unterstützt die Erstellung eines umfassenden Risikoprofils als zuverlässige Entscheidungsgrundlage.

Forecast informed water management ist ein sektorübergreifender Ansatz zur Analyse von Managementstrategien von Flussgebieten und zur Untersuchung des Nutzens von IMPREX-Prognosen für unterschiedliche Endnutzer. Sein Ziel ist es, sektorübergreifende Konflikte zu reduzieren.

Das Modell System dynamics hydro-economic model of adaptation to droughts dient dazu, die Bewertung von Anpassungsinvestitionsszenarien zu unterstützen. Im Rahmen eines partizipativen Ansatzes werden sowohl wissenschaftliche Erkenntnisse als auch Erkenntnisse der Endnutzer integriert, um die Betriebseffizienz zu erhöhen.

Das Factsheet stellt eine Fallstudie im spanischen Júcar-Flusseinzugsgebiet vor, bei der verschiedene AQUATOOL-Module angewendet wurden. Die teilnehmenden Akteure haben das Tool mit seinen meteorologischen Vorhersagen und optimierten Modellen in Verbindung mit Vorhersagen der lokalen hydrologischen Bedingungen erfolgreich anwenden können. Das Tool lieferte die Grundlage für ein effizientes Betriebsmanagement und reduzierte die Entscheidungsunsicherheiten.

Weitere Factsheets aus diesem Projekt:

• Innovative approaches for flood risk assessment
• Hydrometeorological predictions for the hydropower sector – potential economic benefits
• Improved forecasting and risk management for the water transport sector
• Urban water supply systems
• Europe's global water risk

Empfehlungen für die Politik:

• Policy Brief: The importance of including compound events in the implementation of the Floods Directive
• Policy Brief: Probabilistic Approaches for Improved Flood Risk Assessment and Management under consideration of uncertainties
• Policy Brief: Towards successful implementation of preventive drought risk management in Europe
• Position Paper: Towards more action-oriented research and climate services – Lessons learned from IMPREX

Komplette Broschüre:

• Improving Predictions and Management of Hydrological Extremes – Synthesized results for policy and decision makers