Wasserknappheit im Iran: Forschende betreiben Ursachenforschung mit Satellitendaten
Der Iran hat in den letzten Jahrzehnten eine drastische Zunahme der Wasserknappheit erlebt. Der Hauptgrund dafür ist der erhebliche Wasserverbrauch in der Landwirtschaft. Das Deutsche GeoForschungsZentrum (GFZ) hat zusammen mit der Universität Stuttgart und dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) die Wasserentwicklung für die gesamte Region nachgezeichnet. Für die Studie wurden Datensätze der vom BMBF geförderten Satellitenmissionen GRACE und GRACE-FO genutzt.
Das Forscherteam nutzte dafür ausschließlich global verfügbare Datensätze, unter anderem Daten der GRACE/GRACE-FO-Satellitenmissionen, der MODIS-Satellitenzeitreihendaten und ERA5-Reanalyse-Klimadaten. Für die so genannte Re-Analyse werden aktuelle Wetter- und Klimamodelle mit Daten aus der Vergangenheit kombiniert, um eine Vielzahl von Wetter- und Klimaparametern in stündlicher Auflösung weltweit zur Verfügung zu stellen.
In ihrer Arbeit berechneten die Forschenden um Robert Behling von der Sektion Fernerkundung und Geoinformatik des GFZ die räumliche und zeitliche Dynamik der meteorologischen Wasserverfügbarkeit, der Landbedeckung und des Pflanzenwachstums sowie ihrer Wechselwirkungen. Der Fokus lag dabei auf der Entwicklung der landwirtschaftlichen Vegetation. Von besonderer Bedeutung für die Modelle sind Datenreihen aus GRACE und GRACE-FO, da diese Missionen den Gesamtwasserspeicher global vom Weltall aus erfassen.
Landwirtschaft dehnt sich aus und wird intensiver
In den zurückliegenden Jahrzehnten dehnte sich die landwirtschaftlich genutzte Fläche im Iran um rund neun Prozent auf 27.000 Quadratkilometer aus und der Anbau intensivierte sich auf 48.000 Quadratkilometern. „Gleichzeitig beobachten wir einen erheblichen Rückgang der Gesamtwasserspeicherung, der nicht durch einen Rückgang des meteorologischen Wasserinputs repräsentiert wird“, sagt Koautorin Sigrid Roessner vom GFZ. Für die Forschenden spricht das klar für eine nicht nachhaltige Nutzung des Grundwassers.
Die Auswertung der Daten zeigte, dass in Folge der Wasserknappheit rund 10.000 Quadratkilometer landwirtschaftliche Gebiete einen Verlust oder eine Verringerung des Vegetationswachstums aufwiesen, insbesondere in bewässerten landwirtschaftlichen Gebieten unter trockenen und extrem trockenen Bedingungen. Sigrid Roessner: „Dies verdeutlicht auch die hohe Anfälligkeit von Bewässerungsflächen für Degradierung in Trockengebieten.“
Natürliche Vegetation auch vom Wassermangel betroffen
Insgesamt zeigen die Ergebnisse rückläufige Tendenzen im Vegetationswachstum und eine Verringerung der Bodenbedeckung von spärlicher Vegetation zu unfruchtbarem Land auf einer Gesamtfläche von 40.000 Quadratkilometern, vor allem in den westlichen Ebenen und den Ausläufern des Zagros-Gebirges. Höhere Regionen zeigen dagegen verbreitete Begrünung. I
Das Fazit des Teams: „Insgesamt bieten unsere Ergebnisse detaillierte Einblicke in die Vegetationsentwicklung des gesamten Irans sowie der anthropogenen und natürlichen Ursachen und Folgen über einen Zeitraum von fast 20 Jahren. Unsere Ergebnisse ermöglichen weiterführende Analysen und können die Entwicklung von nachhaltigen Bewirtschaftungsplänen für das Land unterstützen. Unsere ausschließlich auf global verfügbaren Datensätzen aufbauende Methodik ist auch in allen anderen semi-ariden Regionen weltweit anwendbar.“
Originalstudie:
Behling, R., Roessner, S., Foerster, S. et al. Interrelations of vegetation growth and water scarcity in Iran revealed by satellite time series. Sci Rep 12, 20784 (2022). DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-24712-6