AP 1.1a: Modellierung des Warnoweinzugsgebietes

Partner: Prof. Dr. habil. agr. B. Lennartz, Dr. agr. A. Bauwe (Universität Rostock)

Für das Einzugsgebiet der Warnow wird auf Teileinzugsgebietsebene ein ökohydrologisches Modell erstellt, welches die Hydrologie und Phosphorflüsse realitätsnah beschreibt. Grundlage der Modellkalibrierung bilden erhobene Abfluss- und P-Konzentrationsdaten. Die an den Hauptpegeln im Warnow-Einzugsgebiet erhobenen Zeitreihen sind i.d.R. 30 bis 40 Jahre lang. Für die Kalibrierung wird der halbe Datensatz verwendet, sodass die Modellvalidierung an Datensätzen erfolgen kann, die keinen Einfluss auf die Modellbildung hatten. Die Kalibrierung soll u.a. automatisiert erfolgen, wobei die parallele Anpassung an mehrere Pegel gleichzeitig die besten Ergebnisse verspricht. Die Güte der Kalibrierungs- und Validierungsergebnisse wird anhand üblicher Parameter wie dem Nash-Sutcliffe Koeffizienten ausgewiesen.
Die Modellergebnisse werden genutzt, um den Anteil der einzelnen Fließpfade (Drän-, Grundwasser-, erosiver Pfad, punktuelle Einträge aus Kläranlagen) an der Gesamtphosphorfracht nachzuweisen. Neben der Analyse des Ist-Zustandes sollen mit dem Modell P-Austräge für zukünftige Klimaszenarien abgeschätzt werden. Auf Grundlage von regionalen Klimamodellen sollen bis zum Jahr 2100 die Änderungen der Abflusskomponenten und der P-Austräge als Funktion des Klimawandels erfasst werden. Es soll zudem berechnet werden, welchen Effekt verschiedene wasserwirtschaftliche Maßnahmen zur P-Reduzierung auf den P-Austrag haben, wenn sie im großen Stil im Einzugsgebiet zum Einsatz kommen.
Diese Arbeiten bilden eine entscheidende Grundlage für die Ableitung von Implementierungsstrategien. Die frachtbezogenen Ergebnisse (P-Austräge) aus dem Einzugsgebiet der Unterwarnow werden mit dem Ostseeökosystemmodell ERGOM gekoppelt und somit die Auswirkungen von Klimawandel und wasserwirtschaftlichen Maßnahmen auf die Unterwarnow und die angrenzenden Küstengewässer der Ostsee ermittelt.