Der Workblock 3 untersucht das Wasser- und Landnutzungsmanagement im Tarimbecken und dessen Nachhaltigkeit auf verschiedenen Skalen. Der Workblock ist in vier Workpackages bzw. Skalen unterteilt: i) Feldskala (0.1 km2), ii) Lokale Skala (10 km2), iii) Regionale Skala (200 km2) und iv) Tarimfluss (1000 km2). Der Workblock 3 konzentriert sich auf die bewässerten Landnutzungsysteme in der Region. In einer geschachtelten Näherung werden verschiedene Ebenen des Untersuchungsgebietes, beginnend auf der Feldskala mit der Untersuchung des Wasserbedarfs von Pflanzen über die Farmskala mit der Ermittlung des Ernteertrags und dem Wasserverbrauch bis hin zu der qualitativen und quantitativen hydrologischen/hydrodynamischen Modellierung des gesamten Tarimflusses. 

 

 

Auf Feldebene werden auf drei Untersuchungsflächen mit unterschiedlichem Versalzungsgrad der Böden (hoher, mittlerer und kein Salzgehalt des Bodens) der Wasserbedarf und die Wasserqualität durch Messungen im Feld und durch Pflanzenwachstumsmodellierung abgeschätzt. Außerdem werden Strategien zur Defizitbewässerung entwickelt. Die wissenschaftlichen Ergebnisse werden in einem sensorkontrolliertem Bewässerungssystem umgesetzt.

 

Auf lokaler Ebene werden die Hydrologie, die Versalzung der Böden und die Biomasseproduktion ermittelt. Diese Untersuchung beinhaltet Berechnungen der Salzflüsse in die und aus den Bewässerungssystemen, der Salzkonzentrationen der Böden, der Biomasseproduktion, des entsprechenden Wasserbedarfs, der Wasserzuteilung und des Wasserverbrauchs. Auf dieser Ebene gibt es mehrere Untersuchungsgebiete entlang des Tarimflusses mit unterschiedlichem Salzgehalt im Boden.

 

Die regionale Ebene verbindet Modellergebnisse mit Fernerkundungsdaten. Die Landnutzung, die Biomasseproduktion, der Blattflächenindex und die Verdunstung werden anhand von  Satellitenbildern kartiert und mit den Modellergebnissen verglichen. Unter Verwendung von kalibrierten Wasserbilanzen und Grundwassermodellen ist es möglich Bodenverhältnisse zu bestimmen und Gefährdungsanalysen durchzuführen. Spektroskopie wird für die Abschätzung des Grades der Bodenversalzung getestet. Die Wasserverfügbarkeit, Wasserverteilung und die Wasserqualität wird in verschiedenen Landnutzungsszenarien und entsprechenden Bewässerungsstrategien modelliert.

Auf der Ebene des Tarimbeckens werden mittels eines hydrodynamischen Modells die Wassermenge und die Wasserqualität entlang des Tarimflusses unter Berücksichtigung des Grundwasserspiegels und der Grundwasserqualität modelliert. Die Basis für diese regionale Modellierung werden Satellitenkarten der Landnutzung, der Biomasse und der Evapotranspirationsraten (regionale Wasserbilanzen) sein. Landwirtschaftliche Landnutzungsszenarios werden, basierend auf der Einbindung von satellitengestützten Landnutzungsmustern und des hydrodynamischen Modells, entlang des Tarimflusses implementiert.

Verantwortliches Institut

Prof. Dr. Markus Disse 
 

Technische Universität München

Institut für Wasser und Umwelt

Lehrstuhl für Hydrologie und Flussgebietsmanagement

Arcisstraße 21

80333 München

E-Mail: markus.disse@tum.de