Rund 600 mal 600 Meter: Das ist die Größe der Gitterzellen, in der der Wasser-Monitor des Jülicher Instituts für Agrosphärenforschung deutschlandweit derzeit das pflanzenverfügbare Wasser regional und bis hinunter zu einer lokalen Maßstabsebene anzeigt. Unter extremen Witterungsbedingungen, die im Zuge des Klimawandels öfter vorkommen können, eine nützliche Zusatzinformation bei der Anpassung. „Der Wasser-Monitor ist ein freier Service, der zum Beispiel während Trockenphasen Anhaltspunkte zur Bodenfeuchte in einem Gebiet liefert“, erläutert Dr. Klaus Görgen vom Projektteam des Wasser-Monitors. Über das Online-Tool sind seit November 2021 Ergebnisse von wissenschaftlichen Simulationsmodellen tagesaktuell, bis zu neun Tage in die Zukunft, dargestellt.
Der Wasser-Monitor gründet auf dem Adapter-Projekt des Forschungszentrums Jülich und des Helmholtz-Zentrums Hereon. Das Ziel ist die Entwicklung und die Bereitstellung innovativer simulationsgestützter Informationsprodukte für eine wetter- und klimaresiliente, also widerstandsfähige Landwirtschaft. „Adapter stellt Datenprodukte und umfassende Informationen für die Landwirtschaft und alle Interessierten frei zur Verfügung: zur aktuellen Entwicklung des Wasserhaushalts, einschließlich Grundwasser, und über den langfristigen regionalen Klimawandel“, sagt Görgen.
Die Darstellungen des Wasser-Monitors basieren auf Simulationsrechnungen mit dem hydrologischen Modellsystem „ParFlow“, das automatisch mit Daten aus aktuellen Wettervorhersagen wie Niederschlag, bodennaher Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit oder Windgeschwindigkeit gespeist wird. Nicht zuletzt wegen der großen Datenmengen und der hohen räumlichen Auflösung werden die Simulationen auf den Rechnern des Jülich Supercomputing Centre (JSC) betrieben. „Die hohe räumliche Auflösung der Berechnungen auf Gitterzellen von ca. 600 Meter macht es möglich, zum Beispiel Daten zu den physikalischen Eigenschaften des Bodens genau zu berücksichtigen und somit auch detaillierte Simulationen zu machen“, so Görgen.
Als Ergebnis für alle Interessierten steht ein Online-Tool mit großer Bildschärfe: „Für den Wasser-Monitor werden 60 Millionen Gitterpunkte berechnet“, erklärt Dr. Alexandre Belleflamme aus dem Team des ADAPTER-Projektes. Auf einer interaktiven Karte zeigt das Webinterface für ganz Deutschland das für Pflanzen verfügbare Wasser bis in eine Tiefe von 30 Zentimetern an. Über eine Such- und eine Zoomfunktion ist es möglich, die Karte bis auf die Ebene einzelner Ortschaften zu vergrößern. Zusätzlich bietet die Website zwei Videoanimationen. Sie zeigen, wie sich das pflanzenverfügbare Wasser in Deutschland und speziell in Nordrhein-Westfalen im zeitlichen Verlauf ändert.
