Mit Hilfe Künstlicher Intelligenz wurde in verschiedenen Prognosemodellen untersucht, wie sich der Klimawandel im 21. Jahrhundert auf die Grundwasserressourcen in Deutschland auswirken wird, teilte das KIT mit.
Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler hätten Verfahren des Maschinellen Lernens (Deep Learning) genutzt, um auf Grundlage vorhandener Grundwasserdaten aus ganz Deutschland für verschiedene Standorte die Entwicklung des Grundwasserspiegels anhand unterschiedlicher Klimaszenarien zu bewerten, die aus dem fünften Sachstandsbericht des IPCC stammen. Diese reichten von einer angenommenen Erwärmung der globalen Mitteltemperatur bis zum Jahr 2100 von unter zwei Grad Celsius, wie sie das Pariser Klimaabkommen als Zielmarke definiert, über ein mittleres Prognosemodell (plus 2,6 Grad) bis zum sogenannten Business as usual-Szenario, das ohne entsprechende Klimaschutzmaßnahmen von einer Erwärmung um bis zu fünf Grad im Vergleich zum vorindustriellen Zustand ausgeht.
Die veröffentlichten Ergebnisse wurden im BGR-Vorhaben „Mentor“ erarbeitet, welches die Entwicklung einer auf dem Maschinellen Lernen basierenden, bundesweiten Grundwasserstandvorhersage zum Ziel hat. „In die wissenschaftliche Untersuchung flossen ausschließlich direkte klimatische Einflüsse und Veränderungen ein, während wir anthropogene Faktoren wie zum Beispiel Grundwasserentnahmen nicht miteinbezogen haben“, sagte Andreas Wunsch vom Institut für Angewandte Geowissenschaften (AGW) des KIT und Erstautor der Studie. Alle drei untersuchten Klimaszenarien führen den Expertinnen und Experten zufolge zu mehr oder weniger starken Entwicklungen mit Dürreeffekten, sinkenden Grundwasserspiegeln und einer veränderten Wasserverfügbarkeit.
Prognoseergebnisse für die nahe Zukunft sehr relevant
Während die beiden optimistischeren Szenarien geringer ausgeprägte und zahlenmäßig weniger deutliche Tendenzen aufweisen, stellten die Fachleute von KIT und BGR im Fall des stärksten der drei Erwärmungsszenarien für die meisten Standorte einen Trend zu signifikant abnehmenden Grundwasserspiegeln fest, hieß es weiter. „Vor allem für die nahe Zukunft sind die Ergebnisse dieser Prognose sehr relevant, da dieses Szenario der heutigen Situation am nächsten kommt“, betonte Tanja Liesch vom AGW.
„Besonders sichtbar sind die zukünftigen negativen Auswirkungen in Nord- und Ostdeutschland, wo es bereits heute entsprechende Entwicklungen gibt“, sagte Stefan Broda von der BGR. Hier drohten vor allem gegen Ende des Jahrhunderts längere Perioden mit niedrigen Grundwasserständen. Diese Situation komme in den beiden schwächeren Erwärmungsszenarien nicht in diesem Ausmaß vor. Für die Forscherinnen und Forscher sei dies ein Indikator dafür, dass eine Minderung der Treibhausgasemissionen einen positiven Effekt auf die künftigen Grundwasserstände haben kann, teilte das KIT weiter mit.
