550 Geowissenschaften
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In Lower Lusatia, eastern Germany, the changing impacts of lignite coal mining and potential climate change have put the naturally low water yield conditions under pressure. Water resources balances describe the hydrological situation in the region and the need for action due to changing boundary conditions. Extended transfer of flood water from neighbouring catchments is considered inevitable for sustainable regional development and the establishment of a quantitatively and qualitatively selfregulated water system. Using the river basin management system WBalMo®, potential water transfer scenarios to compensate for water deficits resulting from regional and global change are analysed.
The article informs about historical developments and recent problems in the former wetlands of the Oderbruch, which has been cultivated for agricultural use for 300 years, and in the fen region of the Rhin-Havel-Luch. The periodically inundated floodplains of Oderbruch are characterised by rich-in-clay sedimentation soils, while Rhin-Havel-Luch is a year-round wet fen region with peat soils. In both areas land use necessarily requires an adequate regional water management, employing measures and system solutions for river training, dike construction, drainage and soil cultivation. Options for action and adaptation strategies for the next 20 to 40 years, based on many years of own analyses and case studies, are presented and discussed. The article also considers an aggravation of the problems to be expected from climate change.
Since humans are preferentially settling in flood plains they often influence freshwater systems intensely. The first signs of anthropogenic impacts on surface waters in the Berlin-Brandenburg region are approximately 3000 years old. Considering the multiple and intense human uses of surface waters in this region, we analysed when, how and to which extent regional rivers and streams became impacted by dams, water mills and fish weirs resulting in changes in morphology, hydrology and ecological functioning. We hypothesise that the development and growth of cities in this region necessitated (1) efficient navigability of rivers linking them, (2) efficient use of hydropower resources for mills, and (3) significant pollution of surface waters especially with the beginning of industrial development. We analyse these hypotheses by means of three regional examples and delineate the effects of human uses on selected surface water bodies. Understanding the effects of these historic modifications of surface water supports the identification of options for a sustainable use of surface waters that are currently still subjected to multiple uses but face a significant decrease in discharge due to climate change.
Diese Expertise ist als Beitrag zur neueren empirischen Forschung zu institutionellen Erwiderungen auf den globalen Wandel auf regionaler Ebene zu verstehen. Am Beispiel von Wasserinfrastruktursystemen in der Region Berlin-Brandenburg wird analysiert, wie diese sozio-technischen bzw. sozio-ökologischen Systeme von verschiedenen Phänomenen des globalen Wandels tangiert werden (können) und wie bisher von den verantwortlichen Stellen darauf reagiert wurde. Sowohl in fachlicher wie auch in methodischer Hinsicht betritt die Studie Neuland. Deshalb erhebt sie keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Sie dient stattdessen der wissenschaftlichen Exploration und Perspektiverweiterung über Wasserinfrastruktursysteme im globalen Wandel, deren Funktionen und deren institutionelle Regelung.
For decades, water resources have been used intensively for drinking water, industry, agriculture and energy production. This paper summarises the main anthropogenic influences on the water cycle in a Pleistocene landscape and associated geochemical reactions. The results allow the identification and description of the main hydraulic and geochemical processes that control water and solute fluxes in different hydrological compartments, in particular recharge and discharge regions. Under progressive climate change, this process-based knowledge should be used to adapt land and water management to minimise negative impacts on hydrological resources and stabilise the regional water balance in theBerlin-Brandenburg Pleistocene landscape. Based on these results, a risk assessment approach for validation of future management strategies under changing climate conditions is presented.
Climate change is expected to increase water scarcity in northeast Germany. Land-use change is one of the options of mitigation that is intensely discussed in this region. This review aims at giving a compilation of existing data and modelling studies in order to investigate the potential and the limits of the land-use change approach.
Ziel dieser Expertise ist es, zunächst einen Überblick über die Situation und Einflussfaktoren des Landschaftswasserhaushalts in Berlin und Brandenburg zu geben. Dabei wird auch auf die historische Entwicklung eingegangen, ohne die ein Verständnis der heutigen Situation nur eingeschränkt möglich wäre. Das Wechselspiel zwischen klimatischen Änderungen und anthropogener Einflussnahme prägt den Landschaftswasserhaushalt der Region seit Jahrhunderten. Schließlich werden die erwarteten Änderungen für die nächsten Jahrzehnte dargestellt und Anpassungsoptionen diskutiert. Dabei wird auch der Unsicherheit der Szenarienrechnungen Rechnung getragen.
Noch vor seinem Studium in Freiberg bei A. G. Werner betrieb Alexander von Humboldt umfangreiche geognostische und salinistische Studien, die schließlich Eingang in die 1790 erschienene Abhandlung „Mineralogische Beobachtungen über einige Basalte am Rhein“ und in „Versuch über einige physikalische und chemische Grundsätze der Salzwerkskunde“ (1792) gefunden haben. Wesentlichen Einfluss auf diese frühen geognostischen Arbeiten, die bis 1795 rund 31 % der wissenschaftlichen Tätigkeit Humboldts ausfüllten, hatten seine ersten Geognosielehrer J. F. Blumenbach und H. F. Link. Auf Grund der zeitlichen Einordnung der Rheinreise von 1789 und der umfassenden Kenntniss der geognostischen Literatur durch Humboldt kann mit einiger Sicherheit davon ausgegangen werden, dass die in diesem Aufsatz zitierten geognostischen Passagen aus dem Tagebuch von Steven Jan van Geuns unter dem direkten Einfluss Humboldts während der Reise entstanden sind. Die zitierten Texte aus dem Tagebuch dürften somit als die frühesten Äußerungen Humboldts zum Vulkanismus, zur Geognosie der Basalte und zur Salinistik gelten.
Global change is posing a major challenge to existing forms of natural resource use, socio-economic development and institutional regulation. Although trends such as climate change, socio-economic transformation and institutional change are global in their scope, they have very specific regional outcomes. Regionally distinct coping strategies are required which take into account both the diversity of regional impacts of global change and the local contexts of appropriate responses. This paper explores the impacts of global change on the management of water infrastructure systems in the Berlin-Brandenburg region in terms of three concurrent and overlapping challenges: climate change, socio-economic change and institutional change. It subsequently examines how regional actors in the water sector are addressing these three dimensions of global change.
Besondere Anforderungen bestehen an die wasserwirtschaftliche Planung und Bewirtschaftung, aber auch an die Bilanzierung sowohl in der "Problemregion" Berlin-Brandenburg als auch insgesamt in der Region Nordostdeutschland. Die sich ständig ändernden Rahmen- und Randbedingungen des globalen und regionalen Wandels werden zusamengetragen und die Herausforderungen für alle Beteiligten von den Verursachern über die Betroffenen und die Entscheidungsträger in Politik und Wirtschaft bis hin zu den verschiedensten an der Prozess- und Problemaufklärung sowie Problembewältigung arbeitenden Wissenschaftsdisziplinen benannt.