Mit der Modellkette RCP-GCM-RCM-mGROWA projizierte Grundwasserneubildung als Datenbasis für zukünftiges Grundwassermanagement in Nordrhein-Westfalen

Abstract

Mit einem Multi-Modell-Ensemble wurde analysiert, wie sich der Klimawandel auf den Grundwasserhaushalt in Nordrhein-Westfalen (NRW) auswirkt. Hierzu wurden Projektionen der zukünftigen Grundwasserneubildung für insgesamt 36 Mitglieder der Modellkette RCP-GCM-RCM-mGROWA, bestehend aus 3 RCP-Szenarien zukünftiger globaler Erwärmung, 6 globalen und 5 dynamischen regionalen Klimamodellen sowie dem Wasserhaushaltsmodell mGROWA, vorgenommen. Mit dem Ensemble wurden für die hydrogeologischen Großräume NRWs nur teilweise signifikante Änderungen der jährlichen Grundwasserneubildung in den Perioden 2011–2040, 2041–2070 und 2071–2100 projiziert. Ein Robustheitstest mit zwei Kriterien (Übereinstimmung und Signifikanz der Änderungssignale) liefert keine belastbare Begründung dafür, dass sich die Grundwasserneubildung bis 2100 systematisch und signifikant ändern wird. Aus statistischer Perspektive wird deshalb die Schlussfolgerung gezogen, dass in NRW langfristig eine Grundwasserneubildung erwartet werden kann, die sich nicht grundlegend vom Niveau der Periode 1971–2000 unterscheidet. Hydro-meteorologisch befindet sich NRW in einer Übergangszone, in der eine Zunahme der Winterniederschläge die Wirkung der Erwärmung auf die Grundwasserneubildung wahrscheinlich kompensiert.In order to analyze the impact of climate change on groundwater resources in North Rhine-Westphalia a multi-model ensemble for projecting future groundwater recharge was established. The ensemble consists of 36 members of the model chain RCP-GCM-RCM-mGROWA in total, i.e. combinations of 3 greenhouse gas concentration trajectories, 6 global and 5 regional climate models, and the water balance model mGROWA. The ensemble projections show only a few significant changes of groundwater recharge in the future periods 2011–2040, 2041–2070, and 2071–2100. A robustness test using the two-criteria model agreement and the significance of the individual model projections did not reveal systematic and significant changes of groundwater recharge until 2100. From the statistical point of view, groundwater recharge can be expected to remain at the current level. Hydrometeorological, North Rhine-Westphalia is located in a transition zone in which the impact of the rising winter precipitation on groundwater recharge is counter-balanced by the impact of warming.