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Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2019-06-01 - 2022-05-31

Wasser ist die wichtigste Grundlage für unsere Versorgung mit Trinkwasser und Lebensmitteln. Um Wasser zu schützen, wurden bisher vor allem die Mengen und Qualität von Oberflächengewässern und Grundwasser untersucht und überwacht. Die Verfügbarkeit von Wasser in der ungesättigten Zone bleibt dabei aber oft unberücksichtigt, obwohl dieses einen Großteil der Süßwasservorräte ausmacht. Trotz der Kenntnis, dass Änderungen des Klimas einen dramatischen Einfluss auf die Verfügbarkeit von Wasser haben, und folglich auch auf die Ökonomie und Ökologie, wissen wir zu wenig über Grundwasserneubildungsraten in Österreich. Fehlende Mengenangaben beruhen darauf, dass man Raten nicht messen kann oder Vorhersagen aus hydrologischen Modellen oft auf vereinfachten Annahmen bodenhydraulischer Prozesse beruhen. Letztere sind notwendig aufgrund eingeschränkter Rechenkapazitäten, Herausforderungen des Hochskalierens lokaler Prozesse oder fehlender Daten zu bodenhydraulischen Eigenschaften. Zusätzlich müssen wir anhand von Langzeitdaten besser verstehen, wie sich Modellunsicherheiten auf die Vorhersage auswirken. Deshalb beschäftigen wir uns in diesem Projekt mit einer der wichtigsten Herausforderungen zur Abschätzung der Wasserverfügbarkeit in Gebirgsräumen: der Vorhersage von Grundwasserneubildungsraten, deren Variabilität und Unsicherheiten und mögliche Auswirkungen auf eine nachhaltige Wasser- und Landnutzung. Ziel des Projektes ist, Grundwasserneubildungsraten zu bestimmen, deren zukünftige Änderungen unter Berücksichtigung von Unsicherheiten vorherzusagen, und daraus resultierende Konsequenzen für die Landnutzung und das Wassermanagement für Österreich abzuschätzen. Um diese Ziel zu erreichen, ist die Nutzung von Langzeitdaten von 14 Stationen des österreichischen Programms zum Bodenwassermonitoring vorgesehen. Mit neuen Methoden zur Modellkalibrierung und validierung werden wir für diese Stationen mit bis zu 20jährigen Datenreihen bodenhydraulische Eigenschaften, Grundwasserneubildungsraten und Unsicherheitsbereiche der Parameter bestimmen. Lokale Daten und Prozessinformationen gehen in regional hydrologische Modelle ein, um eine Modellvorhersage bezüglich der Grundwasserneubildung und den damit verbundenen Unsicherheiten zu erhalten. Zusätzlich werden wir über die integrative Analyse mit Hilfe von bio-physikalischen, ökonomischen Modellen Aussagen über den Einfluss von Klima- und sozioökonomischen Änderungen auf die Wasserverfügbarkeit, die Landnutzung und landwirtschaftliche Erträge treffen können. Die Ergebnisse des Projektes sind (1) wissenschaftlich basierte mathematische Modelle für unterschiedliche Skalen, mit denen Wasserflüsse und die Bodenwasserbilanz in Österreich bestimmt werden kann, (2) Karten mit Informationen zu Grundwasserneubildungsraten inklusive der Unsicherheiten für Zukunftsszenarien und (3) Empfehlungen für die nachhaltige Nutzung und das Management von Wasserressourcen. Dadurch lassen sich Gebiete identifizieren, in denen es zukünftig aufgrund sinkender Neubildungsraten zur Herausforderung in der Wasserverfügbarkeit und zu möglichen Folgen für die Trinkwasserversorgung und die Landwirtschaft kommen kann.
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2018-10-01 - 2022-04-30

Die Hauptaufgabe der Landwirtschaft ist die Produktion von Lebensmitteln in guter Qualität und ausreichender Menge. Da jedoch in und mit der Natur produziert wird, ist die landwirtschaftliche Produktivität von Klimaveränderungen besonders stark beeinflusst. Für die landwirtschaftlichen Produktionsgebiete im Nordosten Österreichs werden eine Temperaturzunahme sowie eine Änderung der Niederschlagsverteilung prognostiziert. Daher ist vor allem während der Vegetationsperiode mit zunehmend trockenen Verhältnissen zu rechnen. Bei bewässerten Kulturen ist ein zunehmender Wasserbedarf zu erwarten; möglicherweise müssen auch bisher nicht bewässerte Kulturen bewässert werden. Die Wahl des Bewässerungssystems hängt in erster Linie von wirtschaftlichen und praktischen Aspekten ab. Die Erhöhung des Anteils von Tropfbewässerungssystemen ist aus ökologischer Sicht erstrebenswert und erfordert deshalb eine genauere Untersuchung in Hinblick auf Wirtschaftlichkeit und Anwendbarkeit bei unterschiedlichen Kulturen und Umweltverhältnissen (Witterung, Boden). Eine effiziente Bewässerung sollte sich grundsätzlich am Wasserbedarf der Pflanze orientieren. Aus ökonomischer und ökologischer Sicht sollte also genau so viel bewässert werden, wie die Pflanze benötigt. Eine genaue Methode der Bewässerungssteuerung basiert auf der kontinuierlichen Messung des Bodenwasserstatus mittels Sensoren. Die erforderliche Menge und der optimale Zeitpunkt der Bewässerung werden dabei aus der Pflanzenwasseraufnahme und dem verfügbaren Bodenwasser abgeleitet. Die Forschungsziele sind: (1) Evaluierung verschiedener Bewässerungssysteme, insbesondere Tropfbewässerung (2) Einrichten und Optimieren einer Bodenwassermessstation für bedarfsorientierte Bewässerungssteuerung (3) Anwendung und Praxistest eines Entscheidungshilfesystems für bedarfsorientiertes Bewässerungsmanagement (4) Entwicklung von Bewässerungsempfehlungen für ausgewählte Kulturen am Standort Obersiebenbrunn
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2018-09-01 - 2022-08-31

SHui is conceived as a network integrating long-term experiments of its 19 academic and SME partners across different environmental conditions and cropping systems in the EU and China. It provides a platform for research on soil-water resources management under water scarce conditions, to better understand the linkages between agricultural soil hydrology and sustainability and for a systematic assessment of adaptation and mitigation methods. It will develop and implement new strategies to increase water use efficiency and yield, based on sustainable intensification through integrated use of soil and water across different spatial scales. At farm level, this includes digital agriculture solutions integrating in situ and remote sensors and simulation models to exploit an improved understanding of the relationship between crop yield variability and soil hydraulic properties, optimizing circular approaches to re-use water and using waste water sources. These technical approaches are reliant on optimum data utilization and transdisciplinary research with multiple stakeholders. At regional scales, the aggregation of biophysical and socioeconomic variables in dynamic models will evaluate the impact of different policy strategies, to support decision makers to evaluate different scenarios of land-use dynamics, economic context and current and future climate in EU and China, including assessments of water and carbon footprint. SHui will exploit scientific, technological and social innovations by disseminating and communicating these to multiple stakeholders, and implementing novel technological packages from farm to large regional scales. It aims to make a significant contribution to the EU and China Research Agenda for Agriculture in providing food security and optimum use of scarce soil and water resources.

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