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Das Tarim-Becken im Nordwesten Chinas.
Das Tarim-Becken im Nordwesten Chinas. (Bild: TUM)
  • Forschung

SuMaRio: Rettungspaket für wichtigen Baumwoll-Standort in China

Nachhaltiges Umweltmanagement für Wüsten-Oase

Zehn Prozent der weltweiten Baumwoll-Produktion findet im Gebiet Xinjiang im Nordwesten Chinas statt. Doch die künstliche Bewässerung der Baumwollfelder führt zu ökologischen Problemen. Ein internationales Wissenschaftlerteam unter der Leitung von Professor Markus Disse von der Technischen Universität München (TUM) hat nach jahrelanger Forschung ein Rettungspaket erarbeitet, um die Landschaft zu erhalten. 

Das Tarim-Becken im Nordwesten Chinas im Gebiet Xinjiang ist einzigartig: Keine andere Naturlandschaft liegt so weit von einem Ozean entfernt. In dem extrem trockenen Klima fallen außerdem jährlich nur etwa 50 Millimeter Niederschlag pro Quadratmeter, die zum großen Teil verdunsten. Trotzdem fließt durch die Wüstenregion der Fluss Tarim. Er speist sich vor allem aus dem Tauwasser der höhergelegenen Gletscher. Das Tarim-Becken ist im wahrsten Wortsinne eine Oase.

Das Wasser ist Lebensgrundlage für 

  • rund zehn Millionen Menschen, die entlang des Tarims leben,
  • Tier- und Pflanzenarten und
  • die Auenlandschaft.

Den größten Anteil des Wassers zweigen allerdings Landwirte ab, um ihre Baumwollfelder zu bewässern. "In den vergangenen 50 Jahren hat in dieser einzigartigen Landschaft ein Raubbau an den natürlichen Wasser- und Landressourcen stattgefunden, der eine schwere Schädigung der Böden sowie der Wasserqualität ausgelöst hat", erklärt Professor Markus Disse vom Lehrstuhl für Hydrologie und Flussgebietsmanagement der TUM. Disse leitet seit 2011 das vom Bundesforschungsministerium geförderte Projekt "Sustainable Management of River Oases along the Tarim River", abgekürzt SuMaRiO, an dem Wissenschaftler aus Deutschland und China beteiligt sind. Die Forscher haben in dieser Zeit die ökologischen Probleme in der Region analysiert und Lösungen entwickelt.

Versalzte Böden schaden den Bauern

Durch die Schädigung der Wasser- und Landressourcen versalzen die Böden. Zum Nachteil der Bauern: Auf nicht versalzten Böden können bis zu acht Tonnen Baumwolle pro Hektar geerntet werden. Sind die Böden mittel bis stark versalzen, erzielt ein Landwirt dagegen nur einen Hektarertrag von drei bis vier Tonnen.

"Baumwolle ist die Lebensgrundlage der meisten Bauern, die im Tarim-Becken leben", erklärt Dr. Christian Rumbaur, Mitarbeiter am TUM-Lehrstuhl und Koordinator des deutsch-chinesischen Projektes. 40 Prozent der Gesamtproduktion in China stammt von dort, was in etwa zehn Prozent der Weltproduktion entspricht. 

Gerade aufgrund des geringen Niederschlags wachsen die wertvollen Pflanzen besonders gut. Trockenes Klima ist für die Reifung der Baumwollfasern notwendig. In einem feuchteren Klima wären die Baumwollfasern anfällig für Pilzbefall. Andererseits brauchen die Pflanzen viel Wasser, um zu gedeihen – und das entnehmen die Bauern dem Fluss.  

Seltene Euphrat-Pappel ist bedroht

Das Grundwasser, zum größten Teil vom Fluss gespeist, kann sich unter diesen Bedingungen nicht mehr regenerieren. Das gefährdet die Euphrat-Pappel, die sich ihr Wasser aus bis zu zehn Metern Tiefe holt. 

60 bis 70 Prozent des weltweiten Bestandes dieser seltenen Baumart wachsen im Tarim-Becken. Die Wälder dienen unter anderem als Schutz gegen den Sand aus der angrenzenden Taklamakanwüste, der sonst Straßen und Felder unter sich begraben würde. Ebenso kühlen die Wälder durch ihre Verdunstung die Temperaturen ab. 

Trotzdem holzen die Bauern immer mehr Pappeln ab, um ihre Felder auszuweiten. Ursache ist unter anderem der Klimawandel. Der Schnee auf den Gletschern schmilzt, immer mehr Wasser fließt ins Tal – und dient nun der Bewässerung. 

Konferenz in Xinjiang: Kampf gegen die Verwüstung

Nach jahrelangen Messungen und Untersuchungen wollen die Forscher auf einer Konferenz im September in Xinjiang ihre Ergebnisse vorstellen. Sie geben dabei auch Empfehlungen für ein besseres Wasser- und Landmanagement ab.

Die wichtigsten Punkte hierbei sind:

  • Aufforstung und Renaturierung von Flussläufen auf beiden Seiten des gesamten Flusses in einem mindestens 50 bis hundert Meter breiten Streifen. Damit kann sich das Grundwasser bei der jährlichen sommerlichen Flut erneuern und die Erosion an den Flussufern wird vermindert.
  • Nachhaltige Landnutzung, bei der die verschiedenen Bodentypen und deren Versalzungsgrad berücksichtigt werden. Alternativ kann auf versalzten Flächen die Pflanze Apocynum pictum (Familie der Hundsgiftgewächse) angebaut werden. Das würde Bauern auf schlechten Böden ebenfalls ein Einkommen sichern.
  • Einsatz geeigneter Modellierungswerkzeuge, um den Einfluss von Landnutzungs- und Klimaszenarien abzuschätzen. Hierfür wurde im Projekt SuMaRiO ein Entscheidungsunterstützungssystem entwickelt. Dieses ermöglicht es Politikern, die Konsequenzen verschiedener Bewirtschaftungsalternativen zu bewerten.

"Wir hoffen, dass durch diesen sogenannten Implementierungsworkshop eine neue Ära des nachhaltigen Land- und Wassermanagements in der Region eingeleitet wird", sagt Disse – "nur so kann langfristig die Stabilität in dieser Region gewährleistet werden."

Bilder zum Download

Publications:

Effects of Land Use and Climate Change on Groundwater and Ecosystems at the Middle Reaches of the Tarim River Using the MIKE SHE Integrated Hydrological Model, Patrick Keilholz,Markus Disse and Ümüt Halik, Water 2015, 7, 3040-3056; doi:10.3390/w7063040
http://www.mdpi.com/2073-4441/7/6/3040.

Large-Scale Hydrological Modeling and Decision-Making for Agricultural Water Consumption and Allocation in the Main Stem Tarim River, China Yang Yu, Markus Disse, Ruide Yu,, Guoan Yu, Lingxiao Sun, Philipp Huttner and Christian Rumbaur, Water 2015, 7(6), 2821-2839; doi:10.3390/w7062821
http://www.mdpi.com/2073-4441/7/6/2821.

Kontakt:

Prof. Dr.-Ing. Markus Disse
Technische Universität München
Lehrstuhl für Hydrologie und Flussgebietsmanagement
Tel  + 49.89.289.23916
Email: markus.disse(at)tum.de
http://www.hydrologie.bgu.tum.de

Dr. Christian Rumbaur
Technische Universität München
Lehrstuhl für Hydrologie und Flussgebietsmanagement
Tel: +49 89 289 23227
Email: christian.rumbaur(at)tum.de

Corporate Communications Center

Technische Universität München Stefanie Reiffert
reiffert(at)zv.tum.de

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