Ein in Ungarn entwickeltes naturnahes System zur kontrollierten Grundwasseranreicherung soll in verschiedenen Klimaregionen Spaniens und Irlands getestet werden.
Vor dem Hintergrund zunehmender extremer hydrologischer Phänomene wie Überschwemmungen und Dürren ist das Grundwasser – auch wenn seine Dynamik noch weitaus weniger erforscht ist – eine ebenso wichtige Wasserreserve wie Oberflächenwasser. Die Bewirtschaftung dieser Reserven in Dürrezeiten oder die Nutzung des Systems zur Speicherung von überschüssigem Wasser bei starken Regenfällen ist eine Möglichkeit, die die Funktionsweise der Natur selbst nachahmt und somit nachhaltig ist und die Umwelt sowie alle darin lebenden Arten schont.
Um eine naturbasierte Lösung zu erarbeiten, die die Auswirkungen dieser extremen Klimaereignisse abmildert und zur Sicherung der Wasserversorgung beiträgt, hat ein multidisziplinäres Team im Rahmen der CHARM-EU-Forschungs- und Innovationsdimension das Projekt „ClimEx-PE“ ( Climate Extremes buffering through groundwater flow-based Managed Aquifer Recharge and Public Engagement) entwickelt, das auf einem innovativen Ansatz namens „Managed Aquifer Recharge“ (MAR) basiert. Das internationale und multidisziplinäre Forscherteam dieses Projekts steht unter der Leitung der Hydrogeologin Professorin Judit Mádl-Szőnyivon der Naturwissenschaftlichen Fakultät der Eötvös-Lóránd-Universitätund vereint Forscher von CHARM-EU-Partneruniversitäten (Universität Barcelona, Trinity College Dublin und Universität Utrecht) sowie von anderen Hochschulen (Universität Zaragoza).
Wasser – Innovativer Vorschlag zur Ausweitung für globale Wirkung
„Angesichts der weltweit wachsenden Bevölkerung und des steigenden Wasserbedarfs gehören die Minimierung der Auswirkungen von Dürren und Überschwemmungen sowie die Sicherstellung einer sicheren Wasserversorgung für die Menschheit und die Ökosysteme derzeit zu den größten gesellschaftlichen Herausforderungen“, erklärtMádl-Szőnyials Projektleiter.
In diesem Sinne „wird die Erforschung der Funktionsweise von Grundwassersystemen zu Verfahren führen, die es ermöglichen, diese Systeme zur Abfederung der Auswirkungen extremer Ereignisse zu nutzen und die von ihnen bereitgestellten Wasserressourcen besser auszuschöpfen“, betont Jose F. Garcia, Chemiker und Direktor des Wasserforschungsinstituts (IdRA) der Universität Barcelona.
Grundwassersysteme verfügen über eine enorme Speicherkapazität, um die unerwünschten Auswirkungen dieser Extremereignisse durch technische Lösungen wie die gesteuerte Grundwasseranreicherung (Managed Aquifer Recharge, MAR) abzumildern. Das ClimEx-PE-Projekt schlägt einen neuen integrierten Ansatz vor, bei dem natürliche Grundwasserströmungssysteme in technischen MAR-Lösungen berücksichtigt werden. „So können wir die positiven Effekte von MAR von der lokalen auf die Einzugsgebietsebene ausweiten, indem wir natürliche Prozesse nutzen und damit einen skalierten Ansatz schaffen, der als naturbasiertes MAR (NB-MAR) bezeichnet wird“, erklärt Mádl-Szőnyi.
Im Rahmen des Projekts wird die an der ELTE für das Zwischenflussgebiet von Duna und Tisza (Ungarn) entwickelte Strategie in spanischen und irischen Untersuchungsgebieten mit unterschiedlichen klimatischen und geologischen Bedingungen getestet.
Grundwassersysteme sind regionsspezifisch. Eines der „Living Labs“, die untersucht werden sollen, ist beispielsweise das La-Muga-Becken in Girona (Spanien), in dem verschiedene Aktivitäten wie Landwirtschaft, Viehzucht, Industrie, Tourismus und städtische Siedlungen stattfinden.
„Dieses Einzugsgebiet weist eine hydrologische Dynamik auf, die auch das Grundwasser einbezieht. Die in diesem Einzugsgebiet durchgeführten Studien werden zwar speziell auf dessen geografische, klimatologische und nutzungsbezogene Merkmale zugeschnitten sein, aber auch Erkenntnisse und allgemeingültige Leitlinien für andere Umgebungen liefern“, erklärt Garcia.
Interdisziplinäres Fachwissen und Kommunikation – der Schlüssel zum Projekterfolg
Eine allgemeine Methodik für die Anwendung dieses NB-MAR-Ansatzes wurde von Naturwissenschaftlern, wie beispielsweise Hydrogeologen, entwickelt; im Rahmen des Projekts werden jedoch Klimatologen, Chemiker und Wasserwissenschaftler damit arbeiten. Die Sensibilisierung für Grundwasserfragen sowie die Anwendung von MAR und des neu vorgeschlagenen NB-MAR erfordern die Einbindung der Interessengruppen. Daher werden Geographen und Ökonomen die sozialen und wirtschaftlichen Auswirkungen von NB-MARs untersuchen.
„Auf der Grundlage dieser Erkenntnisse werden unsere Juristen und Geografen die evidenzbasierte Politikgestaltung und Entscheidungsfindung auf nationaler und internationaler Ebene verbessern, indem sie Policy Briefs, Leitfäden und Empfehlungen erstellen. Schließlich werden Fachleute für Nachhaltigkeitsmarketing, Bildungsexperten und Filmemacher digitale, kommunikative und pädagogische Pakete sowie Wertversprechen und Strategien für soziales Marketing entwickeln“, erklärt Judit.
Angesichts der unterschiedlichen sozioökonomischen Merkmale, die diese Regionen kennzeichnen und die Umsetzung beeinflussen, wird diese Initiative die Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Institutionen und Interessengruppen fördern. Auf diese Weise kann das Projekt das Bewusstsein, die Kommunikation und den Wissensstand von den Gemeinden bis hin zu regionalen Planern und nationalen Entscheidungsträgern darüber verbessern, welche Vorteile naturbasierte Lösungen (NBS), Meeresangepasste Maßnahmen (MAR) oder Grundwasser bieten können.
Obwohl sich eine der wichtigsten Süßwasserreserven als Grundwasser unter der Erde befinden kann, ist das Wissen der breiten Öffentlichkeit begrenzt und beruht auf stark vereinfachten Vorstellungen, so das Fazit der Forscher. Deshalb ist eine effektive Kommunikation von entscheidender Bedeutung.
„Aus kommunikativer Sicht umfasst das Projekt die Einrichtung einer Website und eines Dashboards zur Sensibilisierung der Interessengruppen, um unser Projekt und seine Ergebnisse der Öffentlichkeit zugänglich zu machen. Darüber hinaus müssen im Laufe des Projekts verschiedene Berichte erstellt werden, beispielsweise zu Beginn ein Bericht über die gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Aspekte von MAR. Später folgen ein Bericht über die Methodik zur Ermittlung des Minderungsbedarfs, die NB-MAR-Methodik sowie ein Weißbuch“, erklärt Dr. Katrin Merfeld, Assistenzprofessorin für Marketing an der Utrecht School of Economics.
Politische Maßnahmen zur Gewährleistung eines gerechten Zugangs zu sicheren Wasserressourcen
Die Folgen des Klimawandels wirken sich weltweit auf den Wassersektor aus, wobei jedoch regionale Unterschiede bestehen. Daher müssen flexible, naturbasierte Ansätze und Technologien entwickelt werden, deren Schwerpunkt auf der Verbesserung der Klimaresilienz liegt. „Um die auf globaler Ebene erforderlichen politischen Veränderungen voranzutreiben, die der Wassersicherheit Vorrang einräumen und einen gerechten Zugang zu sicherem Wasser gewährleisten, sind Kapazitätsaufbau und Wissenstransfer notwendig, um Fortschritte in der Wasserwissenschaft und im Bereich der Sanitärversorgung zu verbreiten, insbesondere von den Industrieländern in die Entwicklungsländer“, sagt Judit. Darüber hinaus betont sie die Notwendigkeit, bei Investitionen in neue Technologien deren Energie- und Materialbedarf sowie deren Klimaresilienz zu berücksichtigen.
Die Forscher waren sich einig, dass Bildungs- und Kommunikationsinstrumente für die Sensibilisierung für neue Technologien und Ansätze von großer Bedeutung sind, und betonten die Notwendigkeit von Bottom-up-Lösungen, die auf die lokalen Gegebenheiten zugeschnitten sind. Sie heben zudem die Rolle einzelner Akteure und den potenziellen Einfluss hervor, den diese ausüben können. „Wenn sich die Akteure ihrer individuellen Rolle bewusster werden, ziehen sie nachhaltige Maßnahmen in Betracht und überdenken ihre Einstellungen“, sagt Merfeld. Garcia betont: „Ein erster Schritt bei dieser Verhaltensänderung besteht darin, die Verschwendung dieser Ressource bei Aktivitäten oder durch Einstellungen zu reduzieren, die völlig losgelöst von Nachhaltigkeit sind.“
CHARM-EU: Die Kraft der Zusammenarbeit
Das ClimEx-PE-Projekt, das im April 2024 anlaufen wird, war eines der 27 Gewinnerprojekte, die im Rahmen der hart umkämpftengemeinsamentransnationalen Ausschreibung „Water4All“für Forschungs- und Innovationsprojekte für eine Förderung ausgewählt wurden, und erhält über einen Zeitraum von drei Jahren Fördermittel in Höhe von fast 1 Million Euro.
Die Idee des Projekts, das im Rahmen der CHARM-EU-Forschungs- und Innovationsdimension entwickelt wurde, bestand darin, Forscher aus verschiedenen Fachbereichen zusammenzubringen und Forschungsideen zu entwickeln, die sich mit den Zielen für nachhaltige Entwicklung befassen. Auf dieser Grundlage wurde ein vorläufiges Team gebildet. Später stießen die Naturwissenschaftler in unserem Team auf diese Ausschreibung, und die anderen Teammitglieder versuchten, dazu beizutragen, dass daraus ein ganzheitlich umsetzbares Projekt wurde.
„Ohne das CHARM-EU-Konsortium und insbesondere das TORCH-Projekt wären wir als Gruppe niemals zusammengekommen. Wir kommen aus völlig unterschiedlichen Fachbereichen – und normalerweise sind Hydrologen und Marketingfachleute an verschiedenen Fakultäten tätig. Wir hätten uns schlichtweg nie kennengelernt – selbst wenn wir an derselben Einrichtung tätig gewesen wären. Und ganz sicher hätten wir kein gemeinsames Projekt diskutiert“, fasst Merfeld zusammen.
Weitere Informationen
https://www.uu.nl/en/news/water4all-enhancing-engagement-for-groundwater-solutions