Ein neues Tool, das Entscheidungsträgern dabei hilft, über mögliche Zukunftsaussichten für den Colorado River nachzudenken

Der Colorado River ist eine wichtige Wasserquelle für den Westen der Vereinigten Staaten. Es versorgt Haushalte mit Trinkwasser und bewässert Bauernhöfe in sieben Bundesstaaten. Doch das Becken steht durch Klimawandel und Dürre zunehmend unter Druck. Ein neues Rechentool, das von einem Forschungsteam unter der Leitung von Wissenschaftlern aus Penn State entwickelt wurde, könnte der Region helfen, sich an eine komplexe und unsichere Zukunft anzupassen.

Ihr Tool, das Framework for Narrative Storylines and Impact Classification (FRNSIC), kann Entscheidungsträgern dabei helfen, viele plausible Zukünfte zu erkunden und Folgeszenarien – oder Beschreibungen, wie kritische Zukünfte aussehen könnten – zu identifizieren, um Planern dabei zu helfen, die dargestellten Unsicherheiten und Auswirkungen besser zu bewältigen durch den Klimawandel. Ihre Ergebnisse präsentierten sie am 19. September in der Zeitschrift Die Zukunft der Erde.

„Staaten wie Colorado bereiten sich unter anderem auf die Zukunft vor, indem sie planen, wie sich die Dinge auf der Grundlage verfügbarer wissenschaftlicher Erkenntnisse und Beiträge verschiedener Interessengruppen entwickeln werden“, sagte Antonia Hadjimichael, Assistenzprofessorin der Abteilung für Geowissenschaften an der Penn State University und Leiterin Autor der Studie. „Dieser Szenarioplanungsprozess berücksichtigt, dass die Planung für die Zukunft mit vielen Unsicherheiten hinsichtlich des Klimas und des Wasserbedarfs verbunden ist. Planer müssen daher verschiedene Möglichkeiten in Betracht ziehen, beispielsweise ein Szenario mit hoher oder niedriger Erwärmung. »

Hadjimichael sagte, dass die wissenschaftliche Gemeinschaft und politische Entscheidungsträger auf der ganzen Welt oft auf Szenarien zurückgreifen, um zu beschreiben, wie zukünftige Bedingungen aussehen könnten, aber dieser Ansatz berücksichtigt möglicherweise nur wenige Möglichkeiten und schließt andere Alternativen aus.

Diese Szenarioplanungsansätze verfügen oft über eine relativ kleine Anzahl von Szenarien (z. B. wie Dürrebedingungen bei unterschiedlichen Erwärmungsniveaus aussehen könnten) und erfassen möglicherweise nicht die Komplexität aller beteiligten Faktoren.

Wissenschaftler verwenden auch eine Technik namens explorative Modellierung, bei der Modelle Tausende oder sogar Millionen möglicher Zukünfte simulieren, um herauszufinden, welche davon wichtig sind. Doch dieser Ansatz sei für politische Entscheidungsträger oft nicht praktikabel, sagten die Wissenschaftler.

„Wir wollten etwas anbieten, das dazwischen liegt“, sagte Hadjimichael. „Wir wollten etwas schaffen, das beides verbindet, die Komplexität berücksichtigt, aber auch auf etwas hinausläuft, das etwas umsetzbarer und etwas weniger einschüchternd ist. »

Ihr Tool FRNSIC nutzt zunächst explorative Modellierung, um eine große Anzahl hypothetischer, plausibler zukünftiger Bedingungen zu untersuchen. Anhand dieser Daten klassifiziere und identifiziere es dann lokal relevante und sinnvolle Szenarien, erklärten die Wissenschaftler.

„Unser Ansatz besteht im Wesentlichen darin, plausible zukünftige Auswirkungen zu untersuchen und dann zu sagen: ‚Für diesen Stakeholder ist dies das Szenario, das am wichtigsten ist, und für diesen anderen Stakeholder gibt es ein anderes Szenario, um das er sich kümmern sollte“, sagte Hadjimichael. „Es verleiht der Art und Weise, wie Planungsszenarien erstellt werden, etwas mehr Pluralismus und etwas mehr Nuancen. »

Im Einzugsgebiet des Colorado River stehen die politischen Entscheidungsträger vor einer Reihe komplexer Faktoren, darunter die Frage, wie sie die wachsende Bevölkerung und die Landwirte mit ausreichend Wasser versorgen und gleichzeitig sicherstellen können, dass ihr Staat nicht mehr als den zulässigen Anteil des Flusses verbraucht, sagte Hadjimichael.

„Das Problem ist, dass es kein einheitliches Kriterium gibt, das alle Beteiligten und ihre Anliegen berücksichtigt“, sagte sie. „Sie haben vielleicht eine sehr große Farm und ich habe eine sehr kleine. Und vielleicht bauen wir verschiedene Dinge an. Es ist schwierig, nur einen Faktor zu verwenden, um Szenarien zu finden, die uns alle glücklich oder unglücklich machen würden. »

Die von FRNSIC erstellten Szenarien können für zukünftige Arbeiten im Colorado River Basin verwendet werden, beispielsweise zu den Auswirkungen von Dürreereignissen, wenn sich die Bevölkerung anpasst und Veränderungen durchführt.

„Dies ermöglicht es politischen Entscheidungsträgern, verschiedene Zustände der Welt zu untersuchen und zu überlegen, wie sich unterschiedliche Eingriffe in jedem Szenario auf das Becken auswirken könnten“, sagte Hadjimichael. „Diese Dürre-Szenarien können genutzt werden, um mögliche Folgen zu beleuchten und somit in Verhandlungen eingesetzt werden oder um Input von Stakeholdern einzuholen.“ »

Patrick Reed, Professor an der Cornell University, Julianne Quinn, Assistenzprofessorin an der University of Virginia, Chris Vernon, Geoinformatiker, und Travis Thurber, Softwareentwickler am Pacific Northwest National Laboratory, haben ebenfalls zu diesem Projekt beigetragen.