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ÖKO-DATA
Einfluss von Klimawandel und
Luftschadstoffen auf die Gefährdung
von Ökosystemen
Abschluss Präsentation ÖKO-DATA
Projektteam:
Hans-Dieter Nagel, Thomas Scheuschner, Angela Schlutow,
Regine Weigelt-Kirchner
Thomas Scheuschner
Görlitz, den 12.06.2014

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ÖKO-DATA
2
Gliederung:
- Critical-Load-Berechnung nach der einfachen
Massenbilanzmethode
- Datengrundlage des KLAPS Projektes
- Ergebnisse der Critical-Load-Berechnung
- Ergebnisse der Auswertung der CL-Überschreitungen

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ÖKO-DATA
3
Gliederung:
- Critical-Load-Berechnung nach der einfachen
Massenbilanzmethode
- Datengrundlage des KLAPS Projektes
- Ergebnisse der Critical Load Berechnung
- Ergebnisse der Auswertung der CL Überschreitungen

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ÖKO-DATA
Critical Load Berechnung:
- empirische Critical Load
- Anwendung von Experten Einschätzung
- Critical Load nach der einfachen Massenbilanz (SMB)
- Annahme eines stationären Zustandes
- Critical Load durch dynamische Modellierung
- Vegetationsänderungen werden einbezogen
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ÖKO-DATA
Critical Load nach der einfachen Massenbilanz:
Komponenten des Critical Load – CL
max
(S), CL
max
(N), CL
min
(N), CL
nut
(N)
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ÖKO-DATA
Grundlegende Formeln der einfachen Massenbilanz (SMB):
Versauerung:
Eutrophierung:
CL
max
(S) = BC*
dep
- Cl*
dep
+ Bc
w
- Bc
u
- ANC
le(crit)
CL
min
(N) = N
i
+ N
u
CL
max
(N) = CL
min
(N) + N
de
+ CL
max
(S)
CL
nut
(N) = N
i
+ N
de
+ N
u
+ N
le(acc)
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ÖKO-DATA
Besonders klimaabhängige Parameter der Massenbilanzformel (Eutrophierung):
N
le(acc)
– Erlaubte Auswaschungsrate von Stickstoff
N
i
– Immobilisierungsrate von Stickstoff
T
pot
pot
le
akt
akt
E
e
P
E
Q
P
E
E
0,063
2
2
,
0,35
1
1
,
wobei:
Q
le
= Sickerwasserrate in m a
-1
P
= Jahressumme des Niederschlags in m a
-1
E
akt
= Aktuelle Evapotranspiration in m a
-1
E
pot
= Potenzielle Evapotranspiration in m a
-1
T
= Jahresmitteltemperatur in °C
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ÖKO-DATA
Besonders klimaabhängige Parameter der Massenbilanzformel (Versauerung):
ANC
le(crit)
– Kritische Auswaschungsrate der ANC
BC
w
– Verwitterungsrate von basischen Kationen
,5)
( / 281) ( / 273 )
500(
0
A
A
T
Bc
w
z
WRc
e
wobei:
z
= durchwurzelte Tiefe [m]
T
= lokale Temperatur im langjährigen
Jahresmittel [°C]
A
= Quotient aus Aktivierungsenergie
und idealer Gaskonstante (3600 K)
WRc
= Verwitterungsklasse
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ÖKO-DATA
9
Gliederung:
- Critical-Load-Berechnung nach der einfachen
Massenbilanzmethode
- Datengrundlage des KLAPS Projektes
- Ergebnisse der Critical-Load-Berechnung
- Ergebnisse der Auswertung der CL-Überschreitungen

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ÖKO-DATA
Datengrundlage:
- Bodendaten
- European Soil Database (Joint Research Centre)
- Vegetationsdaten
- CORINE 2006
- Depositionsdaten
- Stickstoff und Schwefel (Kryza et al. 2013)
- Basische Kationen Hintergrund (EMEP)
- Klimadaten
- Temperatur und Niederschlag (Kreienkamp et al. 2013)
- Beo, SRES A1B, RCP 2.6, RCP 8.5 (Lauf 1, 2 und 3)
- 1971-2000, 2021-2050 und 2071-2100
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ÖKO-DATA
Bodendaten:
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ÖKO-DATA
Vegetationsdaten:
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ÖKO-DATA
Depositionsdaten (Schwefel und Stickstoff):
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ÖKO-DATA

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ÖKO-DATA

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ÖKO-DATA
Klimadaten
16
Klimadaten im zeitlichen Trend (A1B Szenario):

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ÖKO-DATA
Klimadaten im zeitlichen Trend (A1B Szenario):
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ÖKO-DATA
18
Gliederung:
- Critical-Load-Berechnung nach der einfachen
Massenbilanzmethode
- Datengrundlage des KLAPS Projektes
- Ergebnisse der Critical-Load-Berechnung
- Ergebnisse der Auswertung der CL-Überschreitungen

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ÖKO-DATA
Ergebnisse der Critical-Load-Berechnung:
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ÖKO-DATA
Ergebnisse der Critical-Load-Berechnung (Änderung durch Klimawandel):
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ÖKO-DATA
Ergebnisse der Critical-Load-Berechnung (Änderung durch Klimawandel):
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ÖKO-DATA
Ergebnisse der Critical-Load-Berechnung (Änderung durch Klimawandel):
22

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ÖKO-DATA
23
A1B
RCP 2.6
RCP 8.5 Lauf 1
RCP 8.5 Lauf 2
RCP 8.5 Lauf 3
2021-
2050
2071-
2100
2021-
2050
2071-
2100
2021-
2050
2071-
2100
2021-
2050
2071-
2100
2021-
2050
2071-
2100
CL
nut
N [kgha
-1
a
-1
]
< 10
-0,73
-1,67
-0,50
-0,76
-1,10
-1,75
-0,53
-0,81
-1,05
-1,68
10-20
-1,24
-3,45
-0,87
-0,54
-2,04
-1,57
-0,92
-1,34
-0,92
-1,58
20-30
-2,20
-6,37
-1,61
-1,01
-3,76
-3,50
-1,77
-2,84
-1,77
-3,16
> 30
-2,44
-7,42
-2,04
-1,81
-4,98
-6,82
-2,21
-5,37
-2,21
-5,70
Mittelwert
-1,08
-2,84
-0,76
-2,24
-1,75
-8,69
-0,81
-6,62
-1,68
-6,78
CL
max
S [eq ha
-1
a
-1
]
< 1000
22
63
-2
43
-9
23
-7
64
-7
58
1000 - 2000
17
51
-1
-54
-3
-63
-2
-42
-3
-49
2000 - 3000
47
110
18
18
24
17
25
27
33
30
> 3000
-52
-52
15
17
14
67
22
67
25
76
Mittelwert
21
60
43
12
23
56
64
61
58
67
Ergebnisse der Critical-Load-Berechnung (Änderung durch Klimawandel):

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ÖKO-DATA
Critical-Load-Überschreitungen:
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ÖKO-DATA
Critical-Load-Überschreitungen:
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ÖKO-DATA
26
Critical-Load-Überschreitungen:

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ÖKO-DATA
Critical-Load-Überschreitungen:
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ÖKO-DATA
Zusammenfassung:
- Die Maßnahmen zur Luftreinhaltung bewirken, dass im Vergleichszeitraum
2000 bis 2030 der Anteil von Ökosystemen zunimmt, bei denen die Critical
Load eingehalten werden (Versauerung mehr, Eutrophierung weniger).
- Wenn die Einträge von Stickstoff ohne Klimavariationen bewertet werden,
steigt der Anteil von geschützten Ökosystemen pro Dekade bei allen Szenarien
um etwa 8 bis 10 %.
- Die projizierten klimatischen Veränderungen erhöhen die Empfindlichkeit der
Ökosysteme hinsichtlich der Eutrophierung signifikant, und zwar in der ersten
Periode (Klima 2021 – 2050) um durchschnittlich 6 % und in der zweiten
Periode (2071-2100) um durchschnittlich 12 bis 13 %.
- Das bedeutet, dass nur etwa die Hälfte der durch Maßnahmen zur
Luftreinhaltung erreichten Minderung von Schadstoffeinträgen dem Schutz des
Ökosystems zu Gute kommt. Die andere Hälfte wird durch die höhere
Empfindlichkeit des Ökosystems infolge Klimawandels kompensiert. Daher
wird dies in der zukünftigen Luftreinhaltepolitik zu berücksichtigen sein.
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ÖKO-DATA
29
Vielen Dank für Ihre
Aufmerksamkeit

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ÖKO-DATA
Veränderung der Critical Load Überschreitungen durch Klimawandel:
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