Groundwater salinisation following sea level rise as a societal challenge of climate adaptation - The case of North-Western Germany (SALTSA)

Abstract

Groundwater salinisation is one of the major problems associated with sea level rise, yet it is a problem which has been overseen for a long time by society and decision makers, as it is a phenomenon that is progressing comparatively slow and its impacts only unfold with a strong delay due to the sluggish nature of sub-surface flow. Hence, it is a problem that may be classified as a “creeping catastrophy” posing challenges to a better understanding of the problem dimensions as well as for the development of societal responses. It is crucial to understand the vulnerability of groundwater systems to rising sea levels following climate change and to understand the primary factors that determine the magnitude of system response to develop effective management and adaptation strategies in coastal zones. The project will aim at identifying the response of the coastal aquifers along the entire German Bight to sea level rise in the North Sea based on predictions from the SPP SeaLevel. For this purpose, large scale regional numerical variable density groundwater flow and transport modelling will be applied. Moreover, socio-economic consequences of the predicted groundwater salinisation will be investigated in order to assess abatement options. A particular focus will lie on perceptions, knowledge and learning processes of relevant societal actors as well as costs of adaptation options.  The objectives of the proposed research are related to the general objectives of the SPP “to determine the natural and social coastal systems responses to future sea level change”, and “to assess strategies to adapt to sea level change under given technical, economic, cultural, social and political constraints”.

Zusammenfassung

Grundwasserversalzung ist eines der größten Probleme die mit dem klimatisch bedingten Meeresspiegelanstieg assoziiert werden, trotzdem wird dieses Problem aufgrund seines langsames Voranschreitens bedingt durch die geringen Fließgeschwindigkeiten im Untergrund von Gesellschaft und Entscheidungsträgern weitgehend übersehen. Aufgrund dieser Tatsache kann man auch von einer „schleichenden Katastrophe“ sprechen, die große Unsicherheiten bezüglich des zu erwartenden Ausmaßes birgt und zu Herausforderungen bezüglich der gesellschaftlichen Reaktionen führt. Es ist jedoch wichtig, die Anfälligkeit des Grundwassersystems für eine Versalzung sowie dessen zu erwartendes Ausmaß als Folge des Meeresspiegelanstiegs zu verstehen, um effektive Managementstrategien und Gegenmaßnahmen zu entwerfen. Das Projekt zielt darauf ab, die Reaktionen der Küstenaquifere Nord-West-Deutschlands auf den innerhalb des SPP prognostizierten Meeresspiegelanstieg zu identifizieren. Zu diesem Zweck werden großskalige numerische Dichteströmungsmodellierungen angewandt, mit Hilfe derer zunächst die gegenwärtigen und später basierend auf verschiedenen Szenarien die zukünftigen Strömungsverhältnisse abgebildet werden sollen. Darüber hinaus sollen die sozioökonomischen Folgen der zu erwartenden Grundwasserversalzung untersucht werden, um anschließend geeignete Gegenmaßnahmen mit den betroffenen Akteuren zu aufzuzeigen. Besonderer Fokus liegt dabei auf den Wahrnehmungsmustern, dem Wissen und Lernprozessen von relevanten gesellschaftlichen Akteuren sowie den Kosten von Anpassungsmaßnahmen. Die Ziele der Projektes beziehen sich auf die generellen SPP Ziele „die natürlichen und gesellschaftlichen Folgen von Küstensystemen auf den zukünftigen Meeresspiegelanstieg festzustellen“ sowie “Anpassungsstrategien zum Meeresspiegelanstieg unter den gegebenen technischen, ökonomischen, kulturellen, gesellschaftlichen, sozialen und politischen Zwängen auszuloten“.

Map of GWS in Northern Germany (Grube et al., 2000).

Reference:

Grube, A., K. Wichmann, L. Hahn, and K.H. Nachtigall (2000), Geogene Grundwasserversalzung in den Poren-Grundwasserleitern Norddeutschlands und ihre Bedeutung für die Wasserwirtschaft, TZW-Schriftenreihe, 9, Karlsruhe, 203 pp.

Principal Investigators:

 

Prof. Dr. Gudrun Massmann

Carl von Ossietzky Universität Oldenburg

Ammerländer Heerstraße 114-118

26129 Oldenburg, Germany

Tel.: +49 441 798-4837

Email: gudrun.massmann(at)uni-oldenburg.de

 

Prof. Dr. Bernd Siebenhüner

Ökologische Ökonomie

Carl-von-Ossietzky Universität Oldenburg

Fakultät 2: Informatik, Wirtschafts- und Rechtswissenschaften

Ammerländer Heerstr. 114-118

26129 Oldenburg, Germany 

Tel.: +49 441 798-4366

Email: bernd.siebenhuener(at)uni-oldenburg.de

 

Research Scientists:

 

Dr. Janek Greskowiak

Tel: +49 441 798-3260

Email: janek.greskowiak(at)uni-oldenburg.de

Url: http://uol.de/hydrogeologie

 

Dr. Leena Karrasch

Tel.: +49 441 798-4328

Email: leena.karrasch(at)uni-oldenburg.de

Url: http://uol.de/ecoeco

 

PhD Student:

 

Wencke Schubert

Carl von Ossietzky Universität Oldenburg

Ammerländer Heerstraße 114-118

26129 Oldenburg, Germany

Fak.V, IBU, A03 Raum 1-111

Tel.: +49 441-798-3289

Email: wencke.appel(at)uni-oldenburg.de