Detaillierte Information über ViWA
COPRNICUS-SENTINEL-Daten und ViWA
Die ökonomische Bewertung der virtuellen Wasserströme
In der Vergangenheit haben sich die ökonomischen Analysen zur Nutzung knapper Wasserressourcen auf die Effizienz oder Ineffizienz der lokalen Regeln der Wasserzuteilung konzentriert. Parallel dazu wurde die Bedeutung des internationalen Handels für den Austausch von virtuellem Wasser und die daraus resultierende mögliche Verringerung der lokalen Wasserknappheit analysiert. Dabei war bisher die analytische und die Handlungsebene nicht miteinander verbunden. Die ersten Versuche zur expliziten Untersuchung der ökonomische Bedeutung von Wasser mit Hilfe von CGE-Modellen liegen vor (Beritella et al., 2007), Calzadilla et al. (2010), Taheripur et al. (2013). Sie beschränken sich jedoch auf den Agrarsektor. In diesen ist die Wasserknappheit mit hoher regionaler Aggregation (GTAP AEZ (2008)) durch Schattenpreise, die sich aus der Differenz zwischen den Erträgen der bewässerten der nicht bewässerten Landwirtschaft ergeben, vertreten. In einer Studie über die Implikationen von Wasserknappheit und Wirtschaftswachstum wird die Relevanz anderer Sektoren (Haushalte, Energieerzeugung, Industrie, Umwelt) hervorgehoben (OECD 2014).
Das Projekt ViWA kombiniert das oben beschriebene hochauflösende Water-Energy-Food-Nexus-Monitoring-Konzept mit detaillierten CGE-Simulationen des Weltmarktes mit besonderem Schwerpunkt auf Agrargüter und der Rolle des Wassers, seiner Knappheit und der Effizienz seines Einsatzes für die Landwirtschaft sowie der Wettbewerb um Wasser zwischen verschiedenen Wirtschaftssektoren. Dabei identifiziert und quantifiziert das Projekt in beispiellosem Detail den internationalen Handel mit virtuellem Wasser. Die Kopplung von Monitoringdaten mit CGE-Simulationen ermöglicht auch die Modellierung und Ableitung von Knappheitsmaßnahmen für regionale Wasserressourcen. Die Knappheit der Wasserressourcen kann in verschiedenen Dimensionen definiert werden, z.B. als konkurrierende Nutzung zwischen Nutzpflanzen oder zwischen Regionen innerhalb eines Einzugsgebiets oder zwischen Sektoren und zwischen Ländern. Diese Aspekte werden im Modellverbund durch die Ableitung von Schattenpreisen für die Wassernutzung aus den ökonometrischen Analysen zur Wasserproduktivität untersucht. Mit dem Schattenpreis von Wasser bei verschiedener Nutzung werden regionale Ineffizienzen der Wassernutzung innerhalb eines Landes sowie Verzerrungen im internationalen Handel identifiziert.
Diese Aktivitäten bieten den konzeptionellen Rahmen für die Analyse von Szenarien für eine effiziente und nachhaltige Wassernutzung (Verknüpfung zu: Analyse von Szenarien für eine nachhaltige Wassernutzung).
Nachhaltigkeitsbewertung und Governance von Wasserressourcen und SDGs
Die realen und virtuellen Wasserströme und ihre Governance werden im Lichte der wasserbezogenen SDGs untersucht. Zu diesem Zweck wird auf der Grundlage des Monitoring-Ansatzes eine Nachhaltigkeitsbewertung durchgeführt. Das Projekt befasst sich mit zahlreichen vorgeschlagenen UN-SDG-Indikatoren (UN 2015). Es wird gezielt dazu beitragen, die vorgeschlagenen globalen Indikatoren Nr. 13,15,16,48, den nationalen Indikator 2.11, zu quantifizieren und wird dazu beitragen, die globalen Indikatoren 83 und 85 zu quantifizieren. Das Projekt ViWA identifiziert und bewertet – unter Beteiligung der Stakeholder – trade-offs bei der Erreichung der SDGs Nahrungsmittelsicherheit(SDG 2), Wasser (SDG 6), Bioenergie (SDG 7), Klima (SDG 13) und Schutz der Ökosysteme (SDG 15). Dies trägt zur Verfeinerung und Anwendung bestehender Indikatorsysteme zu den Fortschritt der SDGs zu überwachen, bei. Aus diesen Ergebnissen werden Wassermangelgebiete mit nicht nachhaltigem Wassernutzung (Hotspots) und Gebieten mit reichlich Wasser (Coldspots) weltweit auf der Grundlage der trade-ofs zwischen potentiell betroffenen Flächeneinheiten und der verfügbaren Wasser- / Energie- / Landnutzung abgegrenzt. Die trade-offs zwischen Ökosystemleistungen und landwirtschaftlicher Produktion (Ernährungssicherheit, Bioenergie) werden anhand der simulierten Veränderungen der Wasserströme und -erträge in den repräsentativen Einzugsgebieten mit dem Ziel analysiert, Sensitivitäten (z.B. Grad der Abhängigkeit von Wasserressourcen) zu klassifizieren (z.B. Fallstudien über die Rote Liste der Ökosysteme, IUCN) mittels einer GIS-basierten “Umweltrisikobewertung”. Die Wasserversorgungssituation wird in hoher Auflösung mit Indikatoren von Vörosmarty (2010), Daten aus 3.1 und globalen Bevölkerungsdaten (LandScan (2015), 1km²) analysiert und mit FAO- und Aquastat-NEESPI-Daten validiert. Die Wasserversorgungssituation wird in hoher Auflösung mit Indikatoren von Vörosmarty (2010), Daten aus 3.1 und globalen Bevölkerungsdaten (LandScan (2015), 1km²) analysiert und mit FAO- und Aquastat-NEESPI-Daten validiert. Das Ergebnis repräsentiert Bereiche und Bewohner, die von Wassermangel in verschiedenem Ausmaß betroffen sind.
Für die Hotspots der nicht nachhaltigen Wassernutzung werden “räumliche Anpassungsprobleme (spatial problems of fit)” ermittelt (Asymmetrie zwischen der räumlichen Ausdehnung ökologischer Prozesse und politischen Entscheidungsräumen). Sie sind Ausgangspunkt für Fallstudien (literaturbasiert) zu potenziellen institutionellen Hindernissen für eine nachhaltige und effiziente Wassernutzung (Ziel 5).
Analyse von Szenarien für eine nachhaltige Wassernutzung
Das Ergebnis des „Hochauflösenden Monitoringsystems für wasserbezogene SDGs“ (link), der „Integrierten ökonomische Bewertung der virtuellen Wasserströme“ (link) und der „Nachhaltigkeitsbewertung und Governance von Wasserressourcen und SDGs“ (link) werden in einem kontinuierlichen Prozess mit den Stakeholdern diskutiert. Gemeinsam werden Szenarien formuliert und dann in ViWa umgesetzt, um wirksame und effiziente Kontrollinstrumente für eine nachhaltigere und effizientere Wasserwirtschaft herauszukristallisieren, die über die heute bereits identifizierten hinausgehen. Es handelt sich dabei um: 1) die Untersuchung der Vulnerabilität der Wassernutzung, indem die natürliche Klimavariabilität repräsentiert durch das El Nino Ereignis 2015/16 sowie die folgenden Jahre 2017 und 2018, herangezogen werden. Sie werden verglichen und speziell in Bezug auf Hotspots von Wassermangel und seine Auswirkungen auf die Wassernutzung und auf ökonomische Feedback auf die globalen Agrarmärkte hin analysiert. 2) Szenarien zur Simulation von Optionen für eine weltweit effiziente und nachhaltige Wassernutzung. Zu diesem Zweck wird angenommen, dass die lokale Wassernutzungseffizienz durch die Verbesserung der landwirtschaftlichen Praktiken verbessert wird. Sie werden in die Modellverbund ähnlich dem Ansatz in Mauser et al. (2015) berücksichtigt. 3) ähnliche Methoden werden verwendet, um die Wirksamkeit und Effizienz von Kontrollinstrumenten, wie Nutzungsbeschränkungen für fossiles Grundwasser oder Wasserpreises, zu simulieren. Die Szenarienanalysen ermöglichen es, die potenziellen Vorteile und trade-offs verschiedener Regulierungsinstrumente für die Wassernutzung zu identifizieren und herauszustellen.
Alle Projektpartner, einschließlich der Stakeholder, nehmen an der Überprüfung und Bewertung der Ergebnisse der Szenarien teil. Hier werden z.B. die potenziellen Ertragssteigerungen, die mit einer erhöhten Effizienz der Wassernutzung und den Wohlfahrtseffekten einer effizienteren Wassernutzung und entsprechender Managementoptionen einhergehen sowie die ökonomischen Verteilungseffekte der nachhaltigen Wassernutzung auf intraregionaler und interregionaler Ebene werden angesprochen. Darüber hinaus werden trade-offs zwischen verschiedenen SDGs im Zusammenhang mit Wasser diskutiert und anhand der Ergebnisse bewertet.