Bewässerungsmanagement: Schlüssel zur Abschwächung des Klimanwandels!

Der weltweite Anbau von Bioenergie-Großplantagen benötigt nicht nur Land, sondern auch erhebliche Mengen an Süßwasser für die Bewässerung - was im Widerspruch zur Einhaltung der planetarischen Grenzen der Erde stehen kann. Wissenschaftler berechneten nun in ihren bisher detailliertesten Computersimulationen, wie viel zusätzlicher Wasserstress für die Menschen weltweit in einem Szenario mit konventioneller Bewässerung und einem mit nachhaltiger Süßwassernutzung entstehen könnte.

"Die Bewässerung zukünftiger Biomasseplantagen zur Energiegewinnung ohne nachhaltiges Wassermanagement könnte in Kombination mit dem Bevölkerungswachstum sowohl die globale Fläche als auch die Zahl der Menschen, die unter starkem Wasserstress leiden, bis zum Ende des Jahrhunderts verdoppeln, so unsere Computersimulationen", sagt Erstautor Fabian Stenzel vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK), der die Forschungsidee im Young Scientists Summer Program des International Institute for Applied Systems Analysis (IIASA) entwickelt hat. "Allerdings könnte ein nachhaltiges Wassermanagement den zusätzlichen Wasserstress im Vergleich zu einem anderen analysierten Szenario eines starken Klimawandels ohne Bioenergieproduktion fast halbieren."

Politische Regulierung als auch Verbesserungen in den Betrieben erforderlich

"Nachhaltiges Wassermanagement bedeutet sowohl politische Regulierung - wie Preisgestaltung oder Wasserzuteilungssysteme - um die aus Flüssen entnommenen Wassermengen zu reduzieren, als auch Verbesserungen auf dem Betrieb, um das Wasser effizienter zu nutzen", sagt Mitautorin Sylvia Tramberend vom IIASA. Dazu könnten Zisternen zum Sammeln von Regenwasser oder Mulchen zur Reduzierung der Verdunstung gehören. "Außerdem gehört zu einem nachhaltigen Wassermanagement der Erhalt zuverlässiger Flussläufe, um ungestörte Ökosysteme in und an Flüssen zu gewährleisten. Die Bewirtschaftung von Flüssen flussaufwärts und flussabwärts kann sogar eine internationale Zusammenarbeit erfordern, die mehr grenzüberschreitendes Flussmanagement sowie eine Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Wassernutzern erfordert - das ist die kommende Herausforderung für ein integriertes Wasserressourcenmanagement."

Eine weitgehend ungebremste globale Erwärmung zusammen mit dem Bevölkerungswachstum würde in den Simulationen die Zahl der Menschen unter Wasserstress um etwa 80 % erhöhen. Eine verstärkte Nutzung von Bioenergie mit Kohlenstoffabscheidung und -speicherung könnte den Klimawandel begrenzen: Wenn Pflanzen wachsen, nehmen sie CO2 aus der Luft auf und bauen es in ihre Stämme, Zweige und Blätter ein. Wird diese Biomasse in Kraftwerken verbrannt und das CO2 aus den Abgasen abgetrennt und unterirdisch gespeichert (Carbon Capture and Storage, kurz CCS), kann dies letztlich dazu beitragen, die Menge an Treibhausgasen in unserer Atmosphäre zu reduzieren - Wissenschaftler nennen dies "negative Emissionen".

Wasserknappheit bleibt eine große Herausforderung

"Nach bestehenden Szenarien könnten die Biomasseplantagen um bis zu 6 Millionen Quadratkilometer zunehmen, wenn die globale Erwärmung bis zum Ende des Jahrhunderts auf 1,5 Grad Celsius begrenzt werden soll, dem ehrgeizigeren der beiden Temperaturziele des Pariser Abkommens", sagt Mitautor Dieter Gerten vom PIK. "Wir verwenden diese Szenario-Inputs, um Simulationen in unserem hochauflösenden globalen Vegetations- und Wasserhaushaltsmodell durchzuführen und die Auswirkungen auf das Süßwasser zu untersuchen. Während die umfangreiche Bewässerung in einem Bioenergie-plus-CCS-Szenario mit Bevölkerungswachstum einen Anstieg der Zahl der Menschen, die mit Wasserstress konfrontiert sind, um 100 % nahelegt, sinkt die Zahl in Kombination mit nachhaltigem Wassermanagement auf 60 %. Das ist natürlich immer noch ein Anstieg, sodass anspruchsvolle Kompromisse auf dem Tisch liegen."

Regionen, die bereits heute unter Wasserstress leiden, wären im Klimawandel-Szenario am stärksten betroffen, wie der Mittelmeerraum, der Nahe Osten, der Nordosten Chinas, Südost- und das südliche Westafrika. Im Bioenergie-plus-CCS-Szenario ohne nachhaltiges Wassermanagement erstreckt sich der hohe Wasserstress auch auf einige sonst nicht betroffene Regionen, wie den Osten Brasiliens und große Teile von Subsahara-Afrika. Hier werden im analysierten Szenario große bewässerungsbedürftige Biomasse-Plantagenflächen angenommen.