Wolfgang KinzelbachInstitut für Umweltingenieurwissenschaften

ETH Zürich

Wasser im 21. Jahrhundert: Die grossen Herausforderungen - Ein

Überblick

IfU

Inhalt

• Einige Zahlen

• Wasserknappheit

• Nachhaltigkeit

• Optionen

• Empfehlungen

„Wasserverbrauch“ in 1000 km3/a

Niederschlag auf die Kontinente 110

Natürliche Ökosystems 50 Trockenfeldbau und Weiden 18

Zugänglicher Abfluss 13

Entnahmen durch Menschen 4.5

Haushalt 0.4 Bewässerungslandwirtschaft 3.15 Industrie 0.9

Trinkwasser < 0.01

konsumtiv konsumtiv

konsumtiv

1000 km3/a ist etwa 1/6 des Amazonas

Wasserknappheit

Definition der UNO: Ernster Wassermangel: < 1000 m3/a/P2000 407 Mio. Menschen

2025 3 Mrd. Menschen

Der versteckte Wassermangel: Nicht-nachhaltige Wassernutzung

Ausstiegsstrategien erforderlich...

– 5 to possibly 25% of global freshwater use exceeds long-term accessible supplies (low to medium certainty)

– 15 - 35% of irrigation withdrawals exceed supply rates and are therefore unsustainable (low to medium certainty)

Überpumpen von Grundwasserleitern

1/4 aller Entnahmen ist nicht erneuerbar 40% der Bewässerungslandwirtschaft ist von fallenden Grundwasserspiegeln betroffen

Verlust von Feuchtgebieten

Flächenabnahme 50% seit 1900 Konkurrenz: Landwirtschaft

Abnahme des Niedrigwasserabflusses von Flüssen

Sogar grosse Flüsse werden saisonal, Seen trocknen aus, Konflikte zwischen Oberstrom und Unterstrom nehmen zu. Tragischstes Beispiel: Aralsee

Bodenversalzung

80 Mio. von 260 Mio. ha bewässerter Landwirtschaftsfläche betroffen

Verschmutzung von Wasserkörpern langer Aufenthaltszeit (z. B. Grundwasser) durch persistente oder rezyklierbare Schadstoffe

Knappheit nimmt zu wegen- Bevölkerungswachstum (auf etwa 9 Mrd. in 2050)

- Zunahme des Lebensstandards (letzte Verdopplung der Bevölkerung war verbunden mit Verdreifachung des Wasserbedarfs)- Wasserbedarf für Biotreibstoffe- Ausstieg aus nicht-nachhaltigen Wassernutzungen- Klimawandel

Wasserknappheit ist im Prinzip ein lokales Problem. Aber aus verschiedenen Gründen wird es international

Zukünftige Wasserknappheit

- Welternährungssicherheit- Kein Weltmarkt für Wasser, aber für Nahrung

- Wasserbedarf für Biotreibstoffe - Wettbewerb mit Nahrungserzeugung

- Internationale Flusseinzugsgebiete- Von 405 Einzugsgebieten sind 261

international- Ökosysteme von globaler Wichtigkeit- Z. B. Ramsar Konvention

Internationale Aspekte der Wasserknappheit

• 70% des vom Menschen genutzten Wassers entfällt auf die Landwirt-schaft.

• Bewässerungslandwirtschaft istmehr als doppelt so produktivwie Trockenfeldbau.

• 1 t Getreide benötigt 1000-2000 t Wasser

Ein globales Wasserproblem zeigt sich allenfalls in Form eines globalen Ernährungsproblems und eines globalen Migrationsproblems.

Internationaler Aspekt Landwirtschaft

Internationaler Aspekt Klimawandel

Source: Elcamo et al., WaterGAP, 2001

HadCM3 (2070s)

LösungsansätzeGrosse Optionen• Wassersparen in der Landwirtschaft durch verbesserte

Technologie und verbessertes Management (auch post-harvest)

• Ertragserhöhung des Trockenfeldbaus durch Biotechnologie• Erhöhung der Effizienz der internationalen Arbeitsteilung

und erhöhter Import von „virtuellem Wasser“• Verzicht auf Biotreibstoffe mit der gegenwärtigen

TechnologieEine Reihe kleinerer Optionen• Water harvesting und neue Dämme• Meerwasser- und Brackwasserentsalzung • Überleitung zwischen Einzugsgebieten, Abwasserrecycling• Umsiedlung von Menschen und Geburtenkontrolle

Folgerungen• Ernste regionale Wasserknappheit existiert schon heute und nimmt an

Intensität zu.• Ein Teil der derzeitigen Wassernutzung ist nicht nachhaltig und

erfordert eine Ausstiegsstrategie. • Der Klimawandel verschlimmert die Situation.• Eine globale Ernährungskrise erscheint trotzdem unwahrscheinlich.• Aber Wasser- und Landressourcen, die für die Ökosysteme übrig

bleiben, nehmen weiter ab zu Gunsten der Landwirtschaft. • Die Lösung der Wasserprobleme erfordert die Anwendung eines

breiten Spektrums von Optionen. Einige liegen ausserhalb des Wassersektors. Die Landwirtschaft spielt die zentrale Rolle.

• Wahrscheinlich muss die Menschheit in der Zukunft wieder einen grösseren Anteil des Einkommens für Nahrung und Wasser ausgeben.

• Die sozio-ökonomischen Hindernisse bei der Problemlösung sind in der Regel mindestens so kritisch wie die technischen.

• Hauptfrage ist: Wie können die ausreichenden Ressourcen der Erde in einer gerechteren Weise auf ihre Bewohner verteilt werden.

Werbung: Was Zürich im Bereich Wasser und Entwicklung zu bieten hat…

• Wasserforschung ETH Zürich

• Wasserforschung EAWAG und WSL

• SANDEC (Sanitation in developing countries)

• Nord-Süd-Zentrum der ETH Zürich

• Kompetenzzentrum World Food System der ETHZ

• Nachdiplomstudiengang Entwicklungsländer

• Nachdiplomstudiengang Sustainable Water Resources