Projekt MANTRA-Rivers

1. Management von grenzüberschreitenden Flüssen zwischen der Ukraine, Russland und der EU - Identifikation von wissenschaftsbasierten Zielen und Förderung des trilateralen Dialogs und der Zusammenarbeit

Management von grenzüberschreitenden Flüssen zwischen der Ukraine, Russland und der EU - Identifikation von wissenschaftsbasierten Zielen und Förderung des trilateralen Dialogs und der Zusammenarbeit

Finanziert im Rahmen der Initiative der Volkswagen-Stiftung:
Trilaterale Partnerschaften - Kooperationsprojekte zwischen Studierenden und Wissenschaftlern aus der Ukraine, Russland und Deutschland

Veröffentlichungen

Partner

Technische Universität Dresden (TUD), Deutschland
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ), Deutschland
Lomonosov Moskauer Staatliche Universität (LMU), Russland
Ukrainisches Hydrometeorologisches Institut (UHMI), Ukraine

Laufzeit

September 2016 - Mai 2020

Hintergrund

Grenzüberschreitende Flüsse stellen natürliche Verbindungen zwischen verschiedenen Ländern auch in Zeiten politischer Auseinandersetzungen dar. Die Ukraine, Russland und die Europäische Union haben verschiedene Flussgebiete, die eine oder mehrere internationale Grenzen überqueren. Die Verfügbarkeit und die Qualität der Wasserressourcen unterliegt in der Regel laufenden grenzüberschreitenden Verhandlungen der Anrainerstaaten. Ein gemeinsames Management ist nur möglich, wenn alle Faktoren, die die Wasserverfügbarkeit und -qualität beeinflussen, bekannt sind. Daher sind ausreichende und zuverlässige Daten für das Verständnis der hydrologischen Systeme unverzichtbar. Idealerweise sollten Informationen in einer konsistenten Art und Weise gesammelt und analysiert werden. Unterschiedliche nationale Regelungen und Datenknappheit können eine konsistente Systemanalyse jedoch ernsthaft behindern. Darüber hinaus kann die Umsetzung von Maßnahmen (z.B. Schutz, technische und nicht-technische Problemlösungen) durch institutionelle oder politische Zwänge erschwert sein. Letztendlich gibt es keine Alternative zu einer grenzüberschreitenden Systemanalyse und zu Kooperationen zwischen den Beteiligten, wenn der Wasserbedarf der Anrainerstaaten befriedigt und die grenzüberschreitenden Wasserressourcen nachhaltig bewirtschaftet werden sollen.
Dieses Projekt baut teilweise auf die Ergebnisse des Projektes "Internationale Wasserforschungsallianz Sachsen - IWAS" auf (http://www.ufz.de/iwas-sachsen/). Hier wurde der Ansatz des Integrierten Wasserressourcen-Managements (IWRM) in fünf verschiedenen Modellregionen weltweit angewendet. Eine der Regionen war der Westlich Bug, ein Fluss, der in der Ukraine entsteht und dann zum Grenzfluss mit Polen wird. Aufbauend auf diesem Wissenstand wird eine transnationale Analyse des Westlichen Bugs und zweier weiterer Flüsse, nämlich der Desna (Russland und Ukraine) und der Westlichen Dvina (Russland, Belarus und Lettland), durchgeführt. Was die drei Einzugsgebiet miteinander verbindet sind Wasserqualitätsprobleme, die im grenzüberschreitenden Umfeld zu bewältigen sind.
Dieses Projekt wird im Rahmen des kürzlich gegründeten CAWR (http://www.ufz.de/cawr/) durchgeführt, das Synergien zwischen allen wasserbezogenen Abteilungen der TU Dresden und dem UFZ nutzt, um Problemstellungen rund ums Wasser zu behandeln, die von hoher wissenschaftlicher und gesellschaftlicher Relevanz sind. Gemeinsam haben die beiden Institutionen eine langjährige Zusammenarbeit mit den am Projektkonsortium beteiligten russischen und ukrainischen Institutionen.

Ziele

Die Konzeption und Umsetzung eines IWRM ist eine umfassende, anspruchsvolle und zeitintensive Aufgabe. Im Rahmen dieses Projekts sollen die wissenschaftlichen Grundlagen für ein IWRM-Konzept in den drei Modell-Einzugsgebieten mit folgenden Zielen untersucht werden:

A. Beurteilung des Status Quo
B. Vergleich von Daten und Methoden
C. Definition einer zukünftigen Strategie

Ein übergeordnetes Ziel des Projektes ist:
D. Förderung des trilateralen Dialogs und der Zusammenarbeit

Kurzsteckbriefe der Untersuchungsgebiete

Flusseinzugsgebiet Westlicher Bug
Der Westliche Bug entspringt in der Ukraine, wird dann zum Grenzfluss mit Polen und später mit Weißrussland und entwässert in ein Reservoir des Flusses Narew, einem Nebenfluss der Weichsel (Einzugsgebietsgröße 39.400 km ²). Da das Flusssystem in die Ostsee mündet, ist es Gegenstand der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie (EU-WRRL). Der Westliche Bug leidet unter Wasserqualitätsproblemen, die durch veraltete oder überlastete Kläranlagen, Landwirtschaft, Industrie und Kohlebergbau verursacht werden. Über weite Abschnitte verfügt der Fluss über eine gut funktionierende Wasser-Land-Konnektivität und eine ausreichende strukturelle Variabilität. Dennoch ist der obere Westliche Bug stark vom Menschen beeinflusst, was schwere Umweltauswirkungen und Gesundheitsprobleme verursacht. Künftige Klimaprojektionen deuten auf eine Verringerung der Wasserverfügbarkeit im Sommerhalbjahr hin, was erhebliche Auswirkungen auf die Wassermenge, die Qualität und die Landwirtschaft haben könnte. Der ukrainische Teil des Einzugsgebietes wurde mit gekoppelten hydrologischen und Wasserqualitätsmodellen innerhalb des Projektes IWAS untersucht.

Flusseinzugsgebiet Desna
Der Fluss Desna ist ein mehr als 1.000 km langer Nebenfluss des Dnjepr, der in Russland entspringt. Sein Becken hat eine Größe von 88.900 km ². Die Desna dient als Trinkwasserquelle für große Regionen der Ukraine und ist eine der wichtigsten Trinkwasserquellen für die Hauptstadt Kiew.
Der ökologische Zustand der Desna ist an vielen Abschnitten wegen Wasserqualitätsproblemen eher schlecht. Die wichtigsten Schadstoffe sind organische Stoffe und Pestizide, die nicht vollständig abgebaut werden und sich daher im Einzugsgebiet anreichern. Toxizitätsuntersuchungen zeigten, dass die Verschmutzungsgrade in den Flüssen Desna und Dnjepr toxikologisch relevant sind. Die LMU betreibt ein Netz von Überwachungsstationen, die den Zugang zu Wasserqualitätsdaten aus dem russischen Teil des Einzugsgebiets ermöglichen. Darüber hinaus dient es als Fallstudie für hydro-morphologische Forschungen. Veränderungen in den klimatischen Bedingungen und menschengemachte Veränderungen führten zu einer erhöhten Intensität der Ufererosion in der Vergangenheit. Die wichtigste Besonderheit des regionalen Klimawandels ist eine saisonale Umverteilung der jährlichen Abflusses und nachfolgende Veränderungen der Wasserqualität.

Flusseinzugsgebiet Westlich Dvina
Das Einzugsgebiet des Westlichen Dvina (oder Daugava) erstreckt sich über eine Fläche von 86.000 km² mit bedeutenden Teilen (etwa 1/3) in Russland, Weißrussland und der EU (Lettland und ein kleiner Teil in Litauen). Da die Westliche Dvina in die Ostsee mündet, fällt auch sie in den Zuständigkeitsbereich der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie. Die aktuelle Expertise der LMU bezieht sich Fragen zum aktuellen Zustand des Flusses, zur Wasserqualität und Ökologie. Einige Feldkampagnen in Zusammenarbeit mit russischen Forschungsinstituten zielten in den Jahren 2011 und 2012 auf detaillierte Längsschnittuntersuchungen ab, um hydrologische, geochemische und ökologische Aspekte des Flusses zu beleuchten. Die Wasserverschmutzung des Flusses ist stellenweise gravierend, wobei die Hauptquellen die Landwirtschaft (Herbizide, Pestizide, Nitrat und Phosphat), ungenügend behandeltes Abwasser und die Fischzucht sind.

Arbeitspakete

WP A: Bewertung des Status Quo in den drei Einzugsgebieten

Literaturrecherche und Fachgespräche zu allen relevanten Themen des IWRM
Analyse des hydrologischen, hydro-morphologischen, geochemischen und ökologischen Zustandes
Identifizierung wichtiger Stressoren auf das Wassersystem
Analyse und Vergleich von Wasser-Governance-Strukturen und Rechtsvorschriften
Identifizierung von Daten, die für eine integrierend Beurteilung erforderlich sind
Erstellung einer Meta-Datenbank zur Verfügbarkeit und Qualität von Daten
Identifizierung von Stakeholdern

WP B: Vergleich der Daten und Methoden zur Untersuchung der wissenschaftlichen Basis eines IWRM

Vergleich der verfügbaren Daten (Dichte der Stationen, Monitoringprogramme)
Analyse der Konsistenz von Daten in grenzüberschreitenden Regionen
Identifizierung von Datenlücken und Monitoring-Defiziten und Diskussion zu Strategien der Lückenfüllung
Entwicklung von Fallstudien zur exemplarischen, grenzüberschreitenden Datenanalyse
Pilotstudie: Verbesserung der Wasserqualitätsüberwachung in den Flussgebieten Desna und Westlich Dvina und Überprüfung der derzeit genutzten Instrumente und Laborergebnisse
Vergleich der für die Flussgebietsanalyse üblichen Methoden
Defizitanalyse zu minimalen Datenanforderungen für ein IWRM-Konzept

WP C: Definition einer zukünftigen Strategie

Diskussion zur Reduzierung von Datenlücken und Harmonisierung von Daten
Vergleich von regionalen Ansätzen mit der Wasserrahmenrichtlinie
Formulierung vorläufiger Empfehlungen für die Einzugsgebietsverwaltung in Bezug auf eine wissenschaftliche Bewertung, auf technische und nicht-technische Managementmaßnahmen, Erhaltungsmaßnahmen etc.
Diskussion zu Folgeprojekten zur Fortführung des IWRM Prozesses in den Gebieten

Geplante Aktivitäten

Erster Workshop: 4.-5.11.2016 in der Ukraine: Kickoff und erste Ergebnisse des WP A
Zweiter Workshop: Oktober 2017 in Russland: Ergebnisse des WP A und erste Ergebnisse des WP B
Dritter Workshop: Mai 2018 in Deutschland: Ergebnisse des WP B und erste Ergebnisse des WP C

Ansprechpartner: Thomas Pluntke, , + 49-351-46331343

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