Fremtidige landvindinger og oversvømmelser i Danmark som følge af klimaændringer Torben O. Sonnenborg Hydrologisk afdeling, GEUS
Indhold Kvantificering af klima-ændringernes betydning for følgende faktorer: Grundvandsdannelsen Grundvandsstanden Vandløbsafstrømningen Oversvømmelse Pesticidudvaskning Undersøges ved kombination af: DMI s klimascenarier GEUS hydrologiske model
Klima-scenarier A2 B2
Global klimamodel Hadley Centre GCM HadAM3H CO 2 - udvikling
Regional klima-model HIRHAM (DMI) Δx = 12 km
Klimamodelresultater Vinternedbør (% ændring) (2071-2100) (1961-1990) Sommernedbør (% ændring) (2071-2100) (1961-1990)
Hydrologisk model - DK-model
DK-model
Modelområder Gennemført i Vestjylland og på Sjælland Forskel i nuværende klima Forskel i geologi
Geologiske tværsnit Vestjylland Kote (m) Sjælland Hav Sand og opsprækket ler Ler Sandet ler Sand Kalk
DMI s klimamodel CO 2 -udvikling Regional klimamodel HIRHAM 12x12 km grid Hydrologisk output fra model (T, P, mm.) Kontrol-scenarie 1961-1990 Fremtids-scenarie 2071-2100
Nedbør (mm/dag) Beregnet nedbør Nedbør i mm/år 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 0.0 Nedbør - Jylland Opland Scenarium Nu A2 Jylland 1073 Nu 1202 (12%) Sjælland 762 A2 833 (9%) J F M A M J J A S O N D Måned
Fordampning (mm/dag) Beregnet reference fordampning Fordampning i mm/år 4.0 3.0 2.0 1.0 Reference fordampning - Jylland Opland Scenarium Nu A2 Jylland 570 677 (19%) Sjælland 611 725 (19%) Nu A2 0.0 J F M A M J J A S O N D Måned
Nettonedbør (mm/dag) Beregnet nettonedbør Nettonedbør i mm/år 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 0.0-1.0 Nettonedbør - Jylland Scenarium Opland Nu Nu A2 A2 Jylland 580 657 (13%) Sjælland 287 329 (14%) J F M A M J J A S O N D Måned
mm/måned Grundvandsdannelse Til dybe magasiner (mm/år) Opland Scenarium (uden indvinding) Nu A2 B2 Jylland 179 189 (6%) 195 (9%) Sjælland 48 51 (6%) 51 (6%) 20 19 18 17 16 15 14 13 Grundvandsdannelse - Jylland Nu A2 B2 12 Jan Feb Mar Apr Maj Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dec Måned
Grundvandsstand Vestjylland (ændring) B2 A2
Effekt af havniveaustigning Oversvømmelse af kystnære 1 m områder stigning Saltvandsindtrængning (specielt øer) Stigende grundvandsstand
Irrigation (mm) Irrigation (Mm 3 ) Markvandingsbehov Vestjylland 500 450 400 350 current A2 B2 300 250 200 150 100 50 0 40 current 35 A2 30 B2 25 1990 1991 1992 20 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 Year 15 10 5 0 May Jun Jul Aug Sep Oct Month
Grundvandsstand Sjælland (ændring) B2 A2
Geologi Nordsjælland N Kote (m) S Hav Sand og opsprækket ler Ler Sandet ler Sand Kalk
Relativ ændring (%) Afstrømning Discharge (m 3 /s) Vandløbsafstrømning - Jylland 50 current Nu 40 A2 B2 30 Øget sedimenttransport Øget risiko 20 for oversvømmelse Grundvandsindvinding 10 0 40 35 30 A2 25 J F M A M J J A S O B2N D 20 Måned Month 15 10 5 0-5 -10-15 J F M A M J J A S O N D Måned
Relative ændring change (%) Vandføring (m 3 /s) Vandløbsafstrømning - Sjælland 25 20 10 Øget risiko for udtørring Grundvandsindvinding? 5 60 Nu A2 Øget sedimenttransport B2 15 Øget risiko for oversvømmelse A2 0 40 J F M A M J J A S O NB2D 20 Måned 0-20 -40-60 J F M A M J J A S O N D Måned Month
Oversvømmelse i Holstebro Ny højdemodel Forbedret beskrivelse af tværsnit og ådale Holstebro Bredde ca. 600m
F:\DHI\Data\Marie1\Koersler\A2_2008_3_gang_DK.she - Result Files\A2_2008_3_gang_DKDetailedTS_M11.dfs0 F:\DHI\Data\Marie1\Koersler\21_p_1995_2007.she - Result Files\21_p_1995_2007DetailedTS_M11.dfs0 Oversvømmelse i Holstebro 11.0 2071-2100 A2 (DK) [m] Nutid 1990-2007 [m] Vandstand Storå Station 22.10 10.5 10.0 9.5 9.0 8.5 8.0 7.5 7.0 6.5 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
TV2 - Galleri 12.-13. december 2006
F:\DHI\Data\Marie1\Koersler\A2_2008_3_gang_DK.she - Result Files\A2_2008_3_gang_DKDetailedTS_M11.dfs0 F:\DHI\Data\Marie1\Koersler\A2_2008_mHot_Storaa_3.she - Result Files\A2_2008_mHot_Storaa_3DetailedTS_M11.dfs0 F:\DHI\Data\Marie1\Koersler\21_p_1995_2007.she - Result Files\21_p_1995_2007DetailedTS_M11.dfs0 Oversvømmelse i Holstebro 11.0 Scenario A2 2071-2100 (DK kliamdata) [m] Scenario A2 2071-2100 (Storå kliamdata) [m] Nutid 1990-2007 [m] Vandstand Storå Station 22.10 10.5 10.0 9.5 9.0 8.5 8.0 7.5 December 2006 January 2007 February 2007 March 2007
Oversvømmelse i Holstebro
Konklusioner Vestjylland: Nettonedbøren: Større om vinteren, mindre om sommeren Grundvandsdannelsen og grundvandsstanden stiger Vinterstrømning stiger 30-35% (gns.) Oversvømmelsesrisiko stiger betydeligt
Konklusioner Sjælland: Nettonedbøren: Større om vinteren, mindre om sommeren Vinterafstrømningen stiger 30% - 50% Lavere minimumsvandføringerne Markant forlængelse af perioden med lave vandløbsafstrømninger (sept. + okt.) Oversvømmelsesrisiko?
PRECIOUS Prediktion af klimaændringers effekt på pesticidudvaskningen til det akvatiske miljø Torben O. Sonnenborg De nationale geologiske undersøgelser for Danmark og Grønland (GEUS)
Deltagere DJF (AU) DMI GEUS
Formål At evaluere effekterne af klimaændringer på udvaskning af pesticider til det akvatiske miljø
Formål Delformål: Bestemmelse af scenarium for fremtidigt klima A1B (temperatur, nedbør, fordampning) Nuværende og fremtidige areal-anvendelser og afgrøderotationer Nuværende og fremtidige pesticid-anvendelser Udvaskning af pesticider gennem rodzonen Udvaskning af pesticider til grundvand og vandløb
Arbejdspakker WP1 Climate scenario HIRHAM code WP2: Agricultural scenario Meteorological variables Hydrological conversion (delta change, direct method) P, PET, T Land use Pesticide use WP 3: Leaching from root zone MACRO code C pest in groundwater and surface water NP, C pest WP4: Catchment modeling MIKE SHE code
Nuværende og fremtidig arealanvendelse og pesticid-anvendelse Afgrødeanvendelser og pesticidvalg i Tyskland og Frankrig Definition af scenarier for behandlingshyppighed og tidspunkter for udvalgte pesticider for hhv. planteproduktion, svineavl og kvægavl
Areal-anvendelse 2050 Sandet område (Vestjylland) Area coverage Present crop rotation Future crop rotation 80% (dairy farms) Spring barley (undersown) Clover grass Clover grass Clover grass Silage maize Silage maize 20% (arable/pig farms) Winter rape Winter wheat Spring barley Spring barley Spring barley (undersown) Clover grass Clover grass Clover grass Silage maize Silage maize Winter rape Winter wheat Spring barley Grain maize Fra Olesen og Nistrup Jørgensen (2008)
Areal-anvendelse 2050 Dyrkningspraksis nu og i 2050, vårbyg Ingen ændringer i pesticid-anvendelse Operations GS Date present Input present per ha Date future 2050 Input future per ha Ploughing, loamy soil 15 Jan 15 Jan Ploughing, sandy soil 15 Mar 5 Mar Application of N 15 Mar 121 kg N 15 Mar 121 kg N Sowing 1 Apr 15 Mar Weed control 13-21 1 May Express + Oxitril 1 tab + 0.25 20 Apr Express + Oxitril 1 tab + 0.25 Application of fungicides 37-39 10 May 0.25 Comet 0.25 Opus 5 May 0.25 Comet 0.25 Opus Application of insecticide, 71 1 Jun 0.15 Karate None loamy soil Harvest 15 Aug 25 Jul Fra Olesen og Nistrup Jørgensen (2008)
Fremtidigt arbejde Scenarier for klima, arealanvendelse og landbrugspraksis anvendes som input til hydrologisk model Udvaskning fra rodzonen til grundvand og vandløb bestemmes