Auswirkung von Wassernutzung auf Ökosystemleistungen: Vergleich der Nutzung nationaler Wasserressourcen mit virtuellem Wasserhandel.
Als Beitrag zur Nachhaltigkeit entwickelt MedWater Managementwerkzeuge zur Verbesserung der Wassernutzungseffizienz unter Berücksichtigung des Erhalts vorhandener Wasserressourcen und Ökosystemleistungen. Zentrale Komponenten dieser Werkzeuge sind Prognosemodelle (hydrol.-hydrogeol. Modelle, SWAT Modelle), die das Verhalten hoch dynamischer Bedarf-Ressourcensysteme abbilden. Der Beitrag der Universität Bayreuth ist zum einen über Szenarienanalysen die Auswirkungen externer Faktoren (z.B. Landnutzung, Klimaänderung) auf Wasserressourcen und Ökosystemleistungen zu quantifizieren. Anderseits soll über ein interregional parametrisiertes SWAT der Wasserfußabdruck für den Import/Export von Lebensmitteln bestimmt werden, um die Interaktion der Wassernutzung im Untersuchungsgebiet mit den globalen Wasserressourcen und Ökosystemleistungen herzustellen. Beide Ergebnisse dieses Teilprojektes sind Grundlage für die Ableitung von Optimierungspotentialen im Gesamtprojekt.
Die Weltwassermärkte stehen vor großen Herausforderungen. Der Anstieg der Weltbevölkerung und höhere Einkommen in Entwicklungs- und Schwellenländern gehen einher mit einer steigenden Nachfrage nach Nahrungsmitteln, Energie und sonstigen Gütern. Dies führt zu einem erhöhten Wasserbedarf. Der Klimawandel wird viele wasserbezogene Probleme vergrößern und neue schaffen. Wir schätzen den jährlichen Investitionsbedarf in der globalen Wasserwirtschaft auf etwa EUR 400 bis 500 Mrd. Der Staat wird die notwendigen Finanzmittel nicht alleine aufbringen können. Daher halten wir es für sinnvoll, dass Staat und Privatwirtschaft enger zusammenarbeiten. Für Hersteller von 'Wassertechnologien' besteht in den nächsten Jahrzehnten enormes Absatzpotenzial. Wir haben die Attraktivität verschiedener Länder für Investitionen in der Wasserwirtschaft mit einem Scoring-Modell bewertet. Unter den am besten platzierten Ländern finden sich viele Staaten aus dem Mittleren Osten, aber auch die bevölkerungsreichen Länder China und Indien sowie die USA und Deutschland. Grundsätzlich besteht aber in allen Ländern großer Investitionsbedarf in der Wasserwirtschaft.
Das beantragte Projekt zielt auf die Entwicklung eines Analyserasters zur integrierten Bewertung von Politikmaßnahmen in Ländern mit Wasserstress. Die Entwicklung erfolgt am Beispiel Jordaniens. Das Land ist ein repräsentatives Beispiel für aride Regionen, in denen die sozialen Veränderungen und die Entwicklung der natürlichen Systeme in absehbarer Weise zu ernsthaften Problemen bei der Wasserversorgung führen werden. Bestehende Wasserressourcen-Modelle vernachlässigen die wichtige Wechselwirkungen zwischen hydrologischen und sozioökonomischen Komponenten, was zu einer einseitigen Betrachtung führt. Politische Entscheidungen, die langfristig tragfähig sein sollen, erfordern hingegen eine holistische Analyse. Unser interdisziplinäres Team wird ein quantitatives Bewertungs-Tool entwickeln, mit dem Möglichkeiten zur Verbesserung der Nachhaltigkeit des Süßwassersystems untersucht werden können. Betrachtet werden technische, institutionelle und politische Maßnahmen, die unter anderem das Tarif- und Subventionssystem, den Wassermarkt, die Wasserverteilung und das grenzüberschreitende Wassermanagement beeinflussen bzw. steuern. Wir werden dazu ein modulares, agenten-basiertes hydroökonomisches Modell konstruieren, bei dem die verschiedenen Module das wissenschaftlich Wissen aus der Hydrologie, der Agronomie und der Ökonomie aufgreifen und mit den idiosynkratische Wissen aus der Praxis zu einem kohärenten Gesamtbild verknüpfen. Die Module werden durch verschiedene Feed-back-Schleifen miteinander verbunden. Das Modell kombiniert Simulationen natürlicher Phänomene (Grundwasser-Oberflächenwasser-Fluss, Anbauertrag, Boden- und Wassersalzgehalt) mit Simulationen menschlicher Entscheidungen auf politisch-institutioneller Ebene und auf Ebene der einzelnen Wassernutzer (Trinkwassernutzung, Bewässerung, Regulationen, Allokation, Oberlieger-Unterlieger-Probleme und Grenzkonflikte, Handel). Wir werden damit eine große Bandbreite von bestehenden Politikmaßnahmen quantitativ analysieren und bewerten können und darauf aufbauend Vorschläge für neue Maßnahmen entwickeln. Unsere Analyseergebnisse zu Möglichkeiten und Risiken der alten und neuen Politikoptionen werden wir mit Stakeholdern diskutieren und deren Hinweise in unsere Empfehlungen aufnehmen. Unser Projekt legt die Grundlage für die Entwicklung eines integrierten Analyse- und Bewertungsrasters für Regionen mit Wasserstress weltweit.