Impact of extreme events on the quantity and quality of groundwater in alpine regions – multiple-index application for an integrative hydrogeo-ecologocal assessment.
Süßwasserökosysteme im Gebirge gelten als wichtige Wasserressourcen und Hotspots der Biodiversität, die äußerst empfindlich gegenüber Änderungen des Klimas sind. Die Alpenregion ist besonders betroffen vom Klimawandel, einschließlich Änderungen von hydrologischen Extremen wie Dürre und Hochwasser, die in Zukunft voraussichtlich häufiger und intensiver werden. Grundwasserleiter können Auswirkungen von hydrologischen Extremen mildern, da ihr Speicher Hochwässer dämpfen und den Basisabfluss in Dürrezeiten aufrechterhalten kann. Grundwasser selbst ist aber empfindlich gegenüber hydrologischen Extremen, sowohl in Bezug auf Quantität als auch Qualität. Trotz der Bedeutung als wichtige Wasserressource wurden Auswirkungen des Klimawandels auf die Güte von Grundwässern bisher kaum untersucht. Darüber hinaus fokussiert die derzeit betriebene Grundwassergüteüberwachung auf physikalisch-chemische Indikatoren, während grundwasserökologische Merkmale noch kaum berücksichtigt werden.
Vor diesem Hintergrund widmet sich das Projekt der übergreifenden Forschungsfrage: Wie reagieren Grundwassersysteme in alpinem und präalpinem Umfeld auf extreme hydrologische Ereignisse wie Dürren, Starkniederschläge und Hochwasser in Bezug auf Wassermenge und chemische Beschaffenheit sowie ökologischen Zustand? Diesbezüglich wurden vier Feldstandorte im Murtal (Steiermark, Österreich), die alpine und präalpine Gebiete umfassen und sich hinsichtlich hydrogeologischen Gegebenheiten und anthropogenen Einflüssen unterscheiden, für gezielte Untersuchungen ausgewählt. Langzeit- und ereignisbezogene Daten werden verwendet, um Auswirkungen von Extremereignissen auf den hydrologischen, hydrochemischen und ökologischen Zustand des Grundwassers zu beurteilen. Kurzeitige Effekte und Langzeittrends werden hinsichtlich der Unterschiede zwischen Alpenregion und Vorland sowie hydrogeologischen Gegebenheiten und anthropogenen Einflüssen untersucht. Um das derzeitige Verständnis der Zusammenhänge zwischen Änderungen von Grundwassermenge und -güte infolge von hydrometeorologischen Extremen voranzubringen, werden Korrelationen zwischen hydrologischen, hydrochemischen und ökologischen Trends und Reaktionen mittels Zeitreihenanalyse und multivariaten Statistik entflochten und kausale Beziehungen und entscheidende Treiber identifiziert.
Über ein verbessertes wissenschaftliches Verständnis von Kurzzeiteffekten und Langzeittrends der Grundwassermenge und -güte hinaus, bezweckt das Projekt die Etablierung einer integrativen hydrogeo-ökologischen Beurteilung von alpinen und präalpinen Grundwassersystemen. Ausgewählte, im Projekt initiierte Aktivitäten sollen daher in enger Zusammenarbeit mit den nicht-wissenschaftlichen Akteuren der regionalen Behörden fortgeführt werden. Hierfür sollen Indikatoren, die sich für die Beurteilung und Überwachung von Klimawandeleffekten auf Grundwassermenge und –güte als geeignet erwiesen haben, direkt validiert und implementiert werden. Da die Eignung von Indikatoren von den zu beantwortenden wissenschafts- oder politikbezogenen Fragen abhängt, ist vorgesehen, von Beginn an einen Stakeholder einzubeziehen und Verbindungen mit ähnlichen Vorhaben in anderen europäischen Ländern herzustellen.