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Gewässerqualität - Studien und Projekte
INTERREG-Projekt STRADA «Strategie für die Anpassung an den Klimawandel in Berggebieten» (2010-2013)
Gebirgsquellen stellen eine strategische Ressource für die künftige Trinkwasserversorgung der Bevölkerung in Berggebieten dar (Green et al., 2011). Die Sicherstellung dieser Versorgung für die kommenden Jahrzehnte wird daher angesichts der heutigen Klimaveränderungen eine überragende Rolle spielen: beschleunigtes Abschmelzen der in Form von Eis gelagerten Wasserreserven im Hochgebirge, Veränderung der Niederschläge und Störung der Wetterzyklen, Schwinden der Grundwasserressourcen, ganz zu schweigen von der signifikanten Erhöhung der Naturgefahren infolge dieser Veränderungen.
Die Aktion 3 des STRADA-Projekts befasst sich mit der Bewirtschaftung der Gebirgsquellen in einem repräsentativen, grenzübergreifenden Netz alpiner Ziel-Einzugsgebiete im Wallis und in der Region Aostatal. Dabei wird das Verhalten der Gebirgsquellen analysiert, unter Berücksichtigung der geohydrologischen Faktoren, welche kurz- und langfristig einen direkten Einfluss die Quellendynamik ausüben. Auf der Grundlage von Beobachtungen und objektiven Kriterien werden quantitative Indikatoren definiert, mit welchen sich zum einen die Vulnerabilität der Quellen (Produktivität + Wasserqualität) und zum anderen deren Trockenheitsresistenz charakterisieren lassen.
Diese Kriterien dürften geeignet sein, um im Rahmen eines Entscheidungshilfekonzepts zuhanden der Behörden implementiert zu werden, damit in den nächsten Jahrzehnten die unterschiedlichen Grundwassernutzungen auf der gesamten Gebietsfläche (Region Aostatal und Kanton Wallis) rationalisiert werden können. Quelle: http://www.progettostrada.net.
INTERREG-Projekt RESERVAQUA «Implementierung eines Dienstleistungsnetzes für die Untersuchung, den Schutz, die Aufwertung und die nachhaltige Nutzung von Wasser auf lokaler und regionaler Ebene in einem grenzübergreifenden Alpengebiet» (2019-2022)
Wasser ist eine strategische Ressource sowohl für den Erhalt des hohen Lebensstandards der Bevölkerung als auch für das Überleben der vielen davon abhängigen sozioökonomischen Aktivitäten und Wertschöpfungsketten. Europas grösste Wasserreserve lagert heute in den Alpen. Für den italienisch-schweizerischen Alpenraum ist das Wasser somit ein lebenswichtiges Gut, das nicht nur die Landschaft, sondern auch deren Anbaugebiete charakterisiert, prägt und formt.
Das Projekt RESERVAQUA sieht eine interdisziplinäre Partnerschaft zwischen den jeweils zuständigen Stellen der Regionen Aosta, Piemont und Wallis vor, um eine umfassende Zusammenstellung der wasserrelevanten Grundlagendaten und Informationen über eine Reihe strategischer Einzugsgebiete im grenzübergreifenden Territorium zu erreichen. Die Eingabe dieser Daten in konzeptionelle Modelle dient dazu, innovative Karten zur Abbildung der Verfügbarkeit von genutztem und/oder nutzbarem Wasser herzustellen.
Dieses Vorgehen trägt dazu bei, das Wissen über die geohydrologischen Systeme in den Alpen zu mehren und wird den leitenden Behörden, den Verwaltungen und Gemeinwesen ganz konkret die Arbeit erleichtern; demonstriert wird das am Fall der landwirtschaftlichen Bewässerung. Dadurch werden die Chancen der betreffenden Regionen auf eine koordinierte und kohärente Entwicklung von Raum und Wirtschaft in der Zukunft erheblich verbessert.
Projekt KARST-Wallis «Kartographierung der Karstgrundwasserleiter im Kanton Wallis» (2014-2019)
Die Karstgrundwasserleiter erstrecken sich auf rund einen Drittel des Kantonsgebiets (hauptsächlich Chablais und Alpennordseite), und die Trinkwasserversorgung vieler Gemeinden hängt direkt von Karstquellen ab. Im Rahmen einer 2014 begonnen Zusammenarbeit zwischen der Dienststelle für Umwelt (DUW) und dem Schweizerischen Institut für Speläologie und Karstforschung (ISSKA) in La Chaux-de-Fonds wird dabei eine dreidimensionale Modellierung dieser besonderen hydrogeologischen Umgebungen nach dem ursprünglich im Forschungsprogramm NFP 61 “Nachhaltige Wassernutzung” entwickelten KARSYS-Ansatz vorgenommen.
Genaue Kenntnisse über die geohydrologischen Systeme, welche die Grundwasserströme bestimmen, ist nämlich eine Voraussetzung für die Umsetzung wirksamer wasserspezifischer Raumordnungsmassnahmen. In diesem Sinne stellt die Implementierung aussagekräftiger Modelle für ein Gebiet und dessen Ressourcen einen wesentlichen Mehrwert dar, um die Aufgaben zur Nutzung von Karsteinzugsgebieten objektiv anzugehen und die Konflikte, die sich aus der Bodennutzung und dem Schutz der Trinkwasserfassungen ergeben können, zu lösen.
Die aus dem Projekt KARST-VS hervorgegangenen Modelle und Karten können von den Walliser Gemeinden und den Ingenieurbüros bei Projekten für die Ausscheidung von Grundwasserschutzzonen direkt verwertet werden. Ein starker Motivationsgrund für die von der DUW und der ISSKA eingegangene Zusammenarbeit war die Revision der Gewässerschutzverordnung (GSchV) vom 1. Januar 2016 bezüglich der stark heterogenen Karst- und Kluft-Grundwasserleiter.
Projekt HydRhA «Untersuchung der Grundwasserbewegungen im Oberwallis»)
Zusammen mit den Gemeinden stellt der Kanton die Risikobeurteilung für die Grundwasservorkommen in der Rhoneebene sicher. Um die Lage in Echtzeit zu beurteilen und Umweltschäden, welche die bestehenden Anlagen und Nutzungen treffen können, vorzubeugen, braucht es leistungsfähige Analyseinstrumente, mit denen man die verschiedenen natürlichen und menschlichen Faktoren identifizieren kann, die für das hydrogeologische Verhalten des Grundwasserleiters der Rhone ausschlaggebend sind.
Der Projektbereich von HydRhA (Hydrogeologie Rhonetal Aquifer) erstreckt sich derzeit von Brig bis Raron und umfasst die Region Visp-Baltschieder. Im open-source Modellierungstool iMOD (Vermeulen et al., 2019) wurde ein digitales Modell des Untergrunds erzeugt. Es wird eine Simulation im Übergangszustand des Grundwasserstroms für die Referenzperiode von 2008 bis 2010 durchgeführt. Damit will man die Auswirkungen des saisonalen Abflussregimes und der Raumplanung auf das Grundwasser besser verstehen lernen. Durch die Visualisierung der Grundwasserströme in unterschiedlichen Massstäben mit dem iMOD-Tool können die Grundwasserbewegungen auf lokaler und regionaler Ebene analysiert werden.
Das HydRHA-Modell ist für die kantonalen und kommunalen Behörden bestimmt, die sich mit der Aufgabe konfrontiert sehen, kurz- und längerfristige effiziente Strategien für die Grundwassernutzung zu entwickeln. Das HydRhA-Projekt ergänzt sich mit der operativen Überwachung des Grundwassers der Rhone, welche der Kanton zusammen mit dem CREALP durchführt.
Evaluierung von Herkunft und Abbau organischer Mikroverunreinigungen und chlorhaltiger Lösungsmittel im Grundwasser durch kombinierte Isotopenanalyse (CHYN, Universität Neuenburg, Studie in Gang)
Nach ihrer Freisetzung ist es schwierig, Aussagen darüber zu machen, was mit den organischen Mikroverunreinigungen (Pestiziden, Herbiziden, Arzneimitteln etc.) und den chlorhaltigen Lösungsmitteln im Grundwasser geschieht, denn das hängt von den heterogenen geologischen und hydrogeologischen Verhältnissen einer betreffenden Umgebung ab. Eine Schätzung zu ihrem langfristigen Abbau gestaltet sich daher als schwierig. Die Forschungsabteilung «CHYN» der Universität Neuenburg ist zusammen mit anderen Instituten dabei, eine Analysemethode zu entwickeln, die helfen könnte, Abbauprozesse von Schadstoffen aufzuzeigen, bevor diese in technisch komplexen Verfahren zuerst nachgewiesen werden müssen. Nach diesem Ansatz soll geprüft werden, ob die biologischen Abbauprozesse von Schadstoffen mit den isotopischen Variationen der Elemente (C, N und Cl) in Zusammenhang stehen.
Beurteilung und Kartographierung der Vulnerabilität von Grundwasserleitern auf Waldgebiet (CHYN, Universität Neuenburg, 2014)
In dieser von Lorienne Thüler verfassten Doktorarbeit zeigt sich, welche Funktion dem Wald für den Grundwasserschutz zukommt, eben weil sich ein grosser Teil der Wasserfassungen in der Schweiz und deren Einzugsgebiet auf Waldfläche befinden. Zur Charakterisierung der Vulnerabilität eines Grundwasserleiters im Wald gehören: die Dicke und Durchlässigkeit des Bodens, der Nadelwaldanteil sowie die altersmässige Zusammensetzung des Waldbestandes. Gegenüber den Methoden EPIK und DRASTIC ergibt sich daraus eine realistischere Sichtweise für die Kartierung der Grundwasservulnerabilität auf Waldflächen. Auf dieser Grundlage werden Empfehlungen für die Waldnutzung abgegeben, mit welchen Verschmutzungsfälle in den empfindlichsten Gebieten eines Einzugsgebiets und Kontaminierungen der Wasserressourcen verhindert werden sollen.