Prozessbasierte und räumlich verteilte Modellierung der Bodenstickstoffflüsse zur Abschätzung der Auswirkungen des Klimawandels auf Stickstoffverfügbarkeit und Nitratauswaschung im Einzugsgebiet der Oberen Donau

Abstract

Vor dem Hintergrund des Globalen Wandels sind räumliche und zeitliche Informationen über die Stickstoffverfügbarkeit im Boden und die Nitratauswaschung von entscheidender Bedeutung für die Entwicklung von Maßnahmen zur integrierten Bewirtschaftung der (Grund-)Wasserressourcen. Im Rahmen des Projekts GLOWA-Danube untersucht diese Arbeit die Reaktionen des Bodenstickstoffhaushalts auf Klimaänderungen im Einzugsgebiet der Oberen Donau. Als Komponente des integrativen Entscheidungsunterstützungssystems DANUBIA wurde das objektorientierte und prozessbasierte Bodenstickstoffmodell SNT auf der Grundlage des Modells CERES Maize 2.0 entwickelt. SNT bildet die wichtigsten Prozesse (Mineralisierung/Immobilisierung, Denitrifizierung, Nitrifizierung, Harnstoffhydrolyse und Nitratverlagerung) und die Dynamik von zwei mineralischen (Nitrat und Ammonium) sowie zwei organischen (frische Biomasse und Humus) Stickstoffreserven im Boden ab. Die Validierung des Modells erfolgte durch einen multikriteriellen und skalenübergreifenden Vergleich mit Messreihen, die ein breites Spektrum pedologischer und meteorologischer Bedingungen in Deutschland abdeckten. In einer Sensitivitätsanalyse wurde die Reaktivität des Modells gegenüber Eingabedaten und physikochemischen Bodenparametern bestimmt ...