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Nachhaltigkeitsbewertung der Bewässerungslandwirtschaft: Rebound-Effekte im halbtrockenen Usbekistan

Hauptziel des Projektantrages ist die Untersuchung der Nachhaltigkeit der Bewässerungslandwirtschaft in den semiariden Regionen Usbekistans durch die Bewertung neuer wassersparender Technologien und ihrer Rebound-Effekte mit Fokus auf Belastungen durch den Klimawandel. Das spezifische Ziel besteht darin, die Auswirkungen der Einführung wasser- und energiesparender Bewässerungstechnologien zu untersuchen und mögliche Rebound-Effekte zu quantifizieren. Die spezifischen Projektaktivitäten sind in vier Arbeitsprogramme gegliedert: (1) Bestandsaufnahme und vorbereitende Arbeiten - eine allgemeine Analyse der aktuellen Situation bei der Einführung von Bewässerungstechnologien und Auswahl von Fallstudien; (2) Dokumentation und Bewertung von wasser- und energiesparenden Technologien; (3) Untersuchung einer Ex-ante-Folgenabschätzung für ein nachhaltiges Wasser- und Energiemanagement, einschließlich möglicher Rebound-Effekte sowie Projektionen für die Zukunft mit Stakeholdern; (4) Synthese und Validierung der Ergebnisse der Folgenabschätzung und Identifizierung von Schlüsselfaktoren für ein nachhaltiges Management von wasser- und energiesparenden Technologien. Innovative Ansätze, wie die Fuzzy-set qualitative comparative analysis (fsQCA) und das Water Evaluation and Planning System (WEAP)-Modell, werden für die Kontextanalyse eingesetzt und mit einer gut etablierten partizipativen Folgenabschätzungsmethode kombiniert.Das vorgeschlagene Forschungsprojekt wird einen Beitrag zu den Zielen der Initiative "Grünes Zentralasien" leisten, insbesondere im Hinblick auf eine effizientere Wassernutzung und bessere technische Lösungen. Eine kürzlich von der usbekischen Regierung ergriffene Initiative - die Verabschiedung der Strategie zur Entwicklung der Wasserressourcen 2020-2030, die vorsieht, dass bis 2030 wassersparende Bewässerungstechnologien auf 2 Mio. ha (ca. 50 % der gesamten bewässerten Fläche) installiert werden sollen - wird die Landwirte wahrscheinlich dazu ermutigen, diese Technologien einzusetzen. Allerdings können diese Reformen auch zu einem Anstieg des Wasser- und Energieverbrauchs bei der Nahrungsmittelproduktion führen. Es gibt immer mehr Belege dafür, dass Effizienzverbesserungen bei der Bewässerungswassernutzung mit Rebound-Effekten einhergehen können, d.h. mit Verhaltensänderungen bei Landwirten und Verbrauchern, die die erwarteten Ressourceneinsparungen ganz oder teilweise ausgleichen. Daher sollten die Forschungsergebnisse zum Ex-ante-Wasserverbrauch und zur Rehabilitierung und Erhaltung der Bodengesundheit in den Trockengebieten Usbekistans evidenzbasiertes Wissen über die beabsichtigte und tatsächliche Nachhaltigkeit von neu installierten wasser- und energiesparenden Technologien liefern.

Moderne Seespiegelschwankungen des Lake Abaya, Süd-Äthiopien - Die Analyse eines Process-Response-Systems im Wirkungsfeld zwischen Human Impact und natürlichen Wasserhaushaltsschwankungen

Gegenstand des Forschungsvorhabens sind die modernen Seespiegelschwankungen des Lake Abaya, eines Rift-Valleys-Sees im südlichen Äthiopien und die Erfassung des hierfür verantwortlichen Ursachengefüges. Die Seespiegelstände des Lake Abaya unterliegen seit 1989 einem kontinuierlichem Anstieg, während in demselben Zeitraum die jährlichen Abflussmengen der Tributäre abnehmen. Der natürliche Wasserhaushalt wird durch den seit Anfang der 70er Jahre des 20. Jahrhunderts kontinuierlich zunehmenden Bevölkerungsdruck und der damit einhergehenden Intensivierung der Landnutzung und der hieraus resultierenden drastischen Zunahme der Bodenerosion überprägt. Die raum-zeitliche Bewertung der Abflussbildungs- und Erosionsprozesse im Einzugsgebiet erfordert zunächst die Bilanzierung des Sedimentationsverhaltens, vorgenommen mit Hilfe sedimentologischer Analyse von Delta- und Schwemmfächerablagerungen. Die Datierung dieser sehr jungen Sedimente erfolgt mit Hilfe der Analyse der radioaktiven Isotope 137Cs und 210Pb. Gleichzeitig soll anhand des organischen Pollutants DDT und seiner metabolisierten Abbauprodukte DDE und DDD eine alternative Möglichkeit der Altersdatierung dieser sehr jungen Sedimente überprüft werden. Der sich in Raum und Zeit verändernde Einfluss des Menschen auf den Landschaftshaushalt wird für den Zeitraum ab 1981 über die Veränderungen des Vegetationsbedeckungsgrades (NVDI) auf der Grundlage von NOAA-AVHRR Bilddaten erfasst. Durch Einbeziehung von Zensusdaten dienen die NDVI-Daten dann als Grundlage einer räumlichen Gewichtung des Landnutzungsverhaltens. Die Verknüpfung dieser Datenreihen mit den Analysen des aktuellen Wasser- und Schwebstoffhaushaltes unter Einbeziehung der Klimamessreihen erlaubt schließlich die Modellierung des Wasser- und Schwebstoffhaushaltes für die letzten 20 Jahre des 20. Jahrhunderts. Unter Einbeziehung der Ergebnisse der Sedimentanalyse in diese Modellierungsansätze sollen so schließlich für das 20. Jahrhundert der Wasserhaushalt, der Schwebstoffhaushalt und die Bodenerosionsgefährdung in Raum und Zeit modelliert werden.

European Investment Bank - Water Management

BACKGROUND: The Kingdom of Jordan belongs to the ten water scarcest countries in the world, and climate change is likely to increase the frequency of future droughts. Jordan is considered among the 10 most water impoverished countries in the world, with per capita water availability estimated at 170 m per annum, compared to an average of 1,000 m per annum in other countries. Jordan Government has taken the strategic decision to develop a conveyor system including a 325 km pipe to pump 100 million cubic meters per year of potable water from Disi-Mudawwara close to the Saudi Border in the south, to the Greater Amman area in the north. The construction of the water pipeline has started end of 2009 and shall be finished in 2013. Later on, the pipeline could serve as a major part of a national water carrier in order to convey desalinated water from the Red Sea to the economically most important central region of the country. The conveyor project will not only significantly increase water supplies to the capital, but also provide for the re-allocation of current supplies to other governorates, and for the conservation of aquifers. In the context of the Disi project that is co-funded by EIB two Environmental and Social Management Plans have been prepared: one for the private project partners and one for the Jordan Government. The latter includes the Governments obligation to re-balance water allocations to irrigation and to gradually restore the protected wetlands of Azraq (Ramsar site) east of Amman that has been depleted due to over-abstraction by re-directing discharge of highland aquifers after the Disi pipeline becomes operational. The Water Strategy recognizes that groundwater extraction for irrigation is beyond acceptable limits. Since the source is finite and priority should be given to human consumption it proposes to tackle the demand for irrigation through tariff adjustments, improved irrigation technology and disincentive to water intensive crops. The Disi aquifer is currently used for irrigation by farms producing all kinds of fruits and vegetables on a large scale and exporting most of their products to the Saudi and European markets and it is almost a third of Jordan's total consumption. The licenses for that commercial irrigation were finished by 2011/12. Whilst the licenses will be not renewed the difficulty will be the enforcement and satellite based information become an important supporting tool for monitoring. OUTLOOK: The ESA funded project Water management had the objective to support the South-North conveyor project and the activities of EIB together with the MWI in Jordan to ensure the supply of water for the increasing demand. EO Information provides a baseline for land cover and elevation and support the monitoring of further stages. usw.

Entwicklung eines operationellen, multisektoralen, globalen Vorhersagesystems für Dürregefahren, Teilprojekt 3

Entwicklung eines operationellen, multisektoralen, globalen Vorhersagesystems für Dürregefahren, Teilprojekt 2

Einsatz einheimischer Pflanzen in der Landwirtschaft arider Gebiete

In der suedlichen Kalahari wird in Zusammenarbeit mit einem Farmer ein Wassersammelverfahren im Boden entwickelt und fuer den Anbau einheimischer Nutzpflanzen erprobt.

Jungholozäne fluviale Dynamik und Kulturlandschaftsentwicklung am Rio Grande de Nazca, Süd-Peru

Für die ariden Grenzbereiche der Ökumene wird eine besonders enge Kopplung zwischen physischen Umweltfaktoren und gesellschaftlicher Entwicklung diskutiert. Für die nordperuanische Küstenwüste deuten zahlreiche Arbeiten auf einen Zusammenhang zwischen Einschnitten in der kulturellen Entwicklung und El Nino induzierten, episodisch auftretenden katastrophalen Hochwasserereignissen, die den Bewässerungsfeldbau in Mitleidenschaft gezogen haben. Auch aus der süd-peruanischen Küstenwüste gibt es erste Hinweise auf klimainduzierte extreme Naturereignisse. Im Rahmen des beantragten Vorhabens soll über die geomorphologische Analyse der fluvialen Ablagerungen von 1. ausgewählten Fremdlingsflüssen und 2. autochthonen episodisch durchflossenen Tiefenlinien eine Hochwasserchronologie für das Einzugsgebiet des Rio Grande de Nazca (14 Grad 30'S) erarbeitet werden. Um mögliche Auswirkungen auf den Bewässerungsfeldbau zu belegen, wird drittens in Transekten die Verzahnung von Hochwasserablagerungen und Sedimenten, die dem Bewässerungsfeldbau zuzuordnen sind, untersucht. Die Untersuchungen werden dazu beitragen, die Klimaentwicklung und die Mensch-Umwelt-Interaktion in der peruanischen Küstenwüste im Jungholozän besser zu fassen.

Verbesserung der Nahrungsmittel- und Ernährungssicherheit durch solarbetriebene Bewässerung mit integrierter Regenwassersammlung für Kleinbauern im oberen Ewaso Ng'iro-Becken, Kenia, Teilprojekt 1

Das Projekt zielt auf die Verbesserung der ökonomischen, sozialen und umweltbezogenen Nachhaltigkeit im Bewässerungsanbau in Kenia. Der Bewässerungsanbau ist ein entscheidender Hebel zur Erreichung von vielen Nachhaltigkeitszielen (SDG 2, 6 and 7 im Wasser-, Energie- und Ernährungs- Nexus). In Kenia ist die Verfügbarkeit von Wasser aus (Tief-) Brunnen durch die Geologie und andere Bedingungen stark eingeschränkt. Um die zukünftige Versorgungssicherheit zu erhöhen, soll die Abkopplung der Bewässerung von der Grundwasserverfügbarkeit untersucht werden. Zudem soll der zunehmend weniger vorhersagbaren Verteilung der Niederschläge mit einer gesteuerten Wasserverteilung begegnet werden. Dafür untersucht das Projekt Bewässerungssysteme, in denen Speicherung und später kontrollierte Verteilung des natürlich vorhandenen Regenwassers genutzt werden. In dem gewählten Forschungsgebiet, haben viele Farmer bereits begonnen, Regenwassersammler (RWH Systeme) zu etablieren. Die Nutzung des gespeicherten Wassers zur Bewässerung erfordert angetriebene Pumpen oder ist sehr arbeitsintensiv. Solare Bewässerungssysteme - als zunehmend kostengünstige Technik - eröffnet Wege zu intelligenter Landwirtschaft und arbeitssparenden und ressourceneffizienten Technologien. Zeitgesteuerte Tropf-/Sprinklerbewässerungssysteme, die niedrige Evapotranspiration in den frühen Morgen- oder späten Abendstunden nutzen, erfordern wiederum die Dimensionierung der PV-Systeme der in diesen Zeiträumen verfügbaren Sonneneinstrahlung anzupassen. Um das Risiko bei Einführung dieser Technologie aufzufangen, schließt das Projekt erkennbare Lücken über den gezielten Aufbau von Kapazitäten. Dies wird einerseits durch Training von Fachkräften und andererseits durch Verbesserung des Förderumfeldes erreicht. Die Einbindung der relevanten Interessengruppen, über die gesamte FVC und Logistikkette und darüber hinaus, gewährleistet die erfolgreiche und fortdauernde Einbindung dieser neuen Systeme in die Landwirtschaft.

Methoden der Radarfernerkundung zur Analyse anthropozoogener Muster der Landnutzung in periodisch überfluteten Gebieten des westafrikanischen Sahel

Radarfernerkundung auf Basis der SAR-Satellitendaten der ERS-Plattformen ermöglicht die Aufzeichnung von Boden- und Vegetationsparametern, die vor allem mit den Faktoren Rauhigkeit, Wassergehalt und Salinität korreliert sind. Landnutzung in semi-ariden Regionen Westafrikas wird durch Übernutzung der Böden, Versalzung von bewässertem Land und Dezimierung von Baum- und Strauchschichten der Vegetation geprägt. Geeignete Methoden der Analyse von multitemporalen SAR-Daten der satellitengestützten Radarfernerkundung sollen helfen, vor allem regressive Veränderungen der Landnutzung zu erkennen und zu untersuchen. Informationen zu Bodenbedeckung, horizontaler Struktur der Vegetation und Bodenqualität sollen nachhaltige Entwicklungskonzepte unterstützen.

Segetal- und Ruderalflora der Dörfer, Bewässerungsfluren und Wüstungen im Mustang-District (Nepal) in Abhängigkeit von Höhenlage und Landnutzung

Ziel des Vorhabens 'Segetalflora Mustang' ist die Erfassung der wildwachsenden Flora von Dörfern und Fluren, sowie ergänzend von Dorf- und Flurwüstungen im Mustang District. Dieser Distrikt in Nord-Nepal, nahe der tibetischen Grenze, stellt einen ökologisch extremen Hochgebirgsraum nördlich des Himalaya-Hauptkammes dar. Das von Höhenlage und klimatischer Trockenheit geprägte Gebiet weist eine wechselvolle Siedlungsgeschichte und vielfältige ethnische und kulturelle Gliederung auf. Ackerbau ist nur in Bewässerungsoasen möglich. Die Segetal- und Ruderalflora erfüllt vielfältige ökologische Funktionen, außerdem kommt ihr erhebliche Bedeutung als landschaftsökologischem Indikator zu. Durch vergleichende Untersuchungen in Dörfern verschiedener Höhenlage, Geschichte und ethnischer Zugehörigkeit soll die Flora der Acker- und Ruderalflächen in ihrer Abhängigkeit von natürlichen und agrarökologischen Faktoren herausgearbeitet werden. Es soll geprüft werden, ob aufgrund des floristischen Inventars der Siedlungen Rückschlüsse z.B. auf ihr Alter oder auf ethnospezifische Formen der Landnutzung möglich sind. Darüber hinaus soll die Ackerunkrautvegetation des Dorfes Kagbeni vegetationskundlich erfasst werden.

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