Wasserbedarf und gletscherabhängige Wasserverfügbarkeit, Peru

Schmelzwasser von Gletschern sorgt in der Cordillera Blanca auch außerhalb der Regenzeit (November - März) für ausreichende Wasserverfügbarkeit. Nachweise prähistorischer Bewässerungskanäle zeigen, dass sich die ansässige Bevölkerung seit Jahrtausenden an das ganzjährige Wasserangebot der Flüsse angepasst hat. Zahlreiche Studien haben diese Zusammenhänge untersucht und zeigen sowohl in der Gesellschaft als auch im hydroglaziologischen System zunehmend rasche Veränderungen. Divergierende Trends in Wasserbedarf und saisonaler Wasserverfügbarkeit führen zu aufkeimenden Konflikten um die Ressource Wasser. Aufgrund des eingeschränkten Verständnisses über die Ursachen von Veränderungen und komplexen Wechselwirkungen innerhalb und zwischen der gesellschaftlichen und naturbestimmten Sphäre ist es schwierig, diesen Konflikten durch geeignete Anpassungsstrategien entgegenzuwirken. Im Rahmen unserer Studie planen wir mit drei Arbeitsschwerpunkte die Erweiterung des aktuellen Wissenstandes: In Modul 1 werden mit humangeographischen Methoden die verschiedenen Wasserverbraucher und deren politisches Gewicht im Untersuchungsgebiet östlich der Stadt Huarz erhoben. Das ausgewählte Gebiet zeichnet sich durch große Unterschiede in Besiedelungsdichte und Bewirtschaftungsformen aus. In Modul 2 werden aufbauend auf Untersuchungen und Messungen seit 1999 (3 FWF Projekte) glazio-hydrologische Prozesse identifiziert, analysiert und mit fachspezifischen Methoden für das Einzugsgebiet "Ro Shallap" modelliert. Wichtig ist dabei einerseits die Berechnung des Schmelzwasser-Hydrographen bis in Siedlungsnähe, andererseits die Untersuchung der Auswirkungen verschiedener Klimaszenarien auf das glazio-hydrologische System. In Modul 3, dem in Bezug auf die gesellschaftliche Relevanz wichtigsten Teil dieses Projektes, werden in einer interdisziplinären Arbeitsweise durch schrittweises Verschneiden der gewonnen Erkenntnisse aus Modul 1 und 2 Zeit- und Größenskalen von Wasserbedarf und Wasserangebot erhoben und die Wechselwirkungen zwischen gletscherbestimmter Wasserverfügbarkeit und machtbeeinflusster Verwundbarkeit analysiert. Durch die dargelegten Methoden sowie die Arbeits- und Personalstruktur soll Fachwissen kreiert werden, von dem ein breiter Anwenderkreis aus betroffener Bevölkerung, lokaler, nationaler und internationaler Politik und Wissenschaft profitieren kann.

Im Rahmen dieses Projektes haben wir uns mit Wasserverfügbarkeit und Wasserbedarf in der Quebrada Shallap, einem teils vergletscherten Gebiet in den peruanischen Anden mit kleinen Bergbauernsiedlungen, beschäftigt. In einem ersten Schritt haben wir ein komplexes Modell zur Berechnung von Massengewinn und Massenverlust (=Schmelzwasserproduktion) am Shallap Gletscher angewandt. Der Vergleich der Modellergebnissen mit gemessenen Veränderungen der Gletscheroberfläche (durch Massengewinn oder Verlust) hat gezeigt, dass der verwendete Modellansatz in unserem Untersuchungsgebiet schlechter funktioniert als in anderen (tropischen) Regionen. Wir haben festgestellt, dass der an unserem Standort sehr häufige Wechsel zwischen schneebedeckt (relativ dunkle Eisoberfläche) und schneefrei (relativ helle Oberfläche) eine wichtige Ursache für die größeren Modellfehler war. In der Folge konnten wir das Modell verbessern und wir haben zusätzlich die Größenordnungen der Modellunsicherheiten berechnet, um anderen Forschern, die mit ähnlichen Modellen arbeiten, Referenzwerte zur Verfügung zu stellen. Aufbauend auf unsere Erfahrungen konnten wir für zwei Jahre die Massen- und Energieflüsse auf dem Shallap Gletscher in hoher zeitlicher Auflösung berechnen und Richtwerte für ähnliche Studien zur Verfügung stellen. Zudem haben wir festgestellt, dass unter den heutigen Klimabedingungen trotz der geringen jährlichen Temperatur-schwankungen in den Tropen kleine Temperaturabweichungen den Anteil von Schneefall und Regen am Gletscher nennenswert beeinflussen und damit entscheidenden Einfluss auf Massengewinn und Massenverlust haben. Bezüglich Wasserbedarf haben wir im Rahmen von Befragungen herausgefunden, dass überraschender Weise nur sehr wenige Bauern Zugang zu flussgespeisten Bewässerungsanlagen haben und daher die meisten Bauern Regenfeldbau betreiben. Allerdings geben die Befragten an, dass der Regenfeldbau in den letzten Jahrzehnten immer schwieriger geworden ist, weil sich die Niederschlagssituation verändert hat (späterer Beginn der Regenzeit, stärkere Schwankungen des Niederschlages inklusive häufigeren Stark-niederschlägen, die Pflanzen schädigen, etc.). Durch diese Aussagen motiviert haben wir Niederschlagsmessreihen über die letzten 20-40 Jahre analysiert, jedoch keine eindeutige Bestätigung für die menschlichen Wahrnehmungen gefunden. Aufgrund der geringen Anzahl an Messdaten und Ungenauigkeiten in menschlichen Erinnerungen ist noch endgültig klar, welche Informationsquelle vertrauenswürdiger ist. Jedenfalls gab es in der Region auch viele andere Veränderungen (Entwaldung, Bodenerosion, neue Anbausorten, verringerte Produktpreise, Arbeitskräftemangel durch Abwanderung), die sich möglicherweise negativ auf die kleinstrukturierte Landwirtschaft ausgewirkt haben. Eine genaue Untersuchung der vielen Veränderungen und möglicher Auswirkungen auf die Gesellschaft wäre sehr interessant.