Ulrike Hirt

Modelling nutrient emissions and the impact of nutrient reduction measures in the Weser river basin, Germany

To implement the European Water Framework Directive (WFD) into German law, measures have to be taken to reduce the unacceptably high nutrient input into rivers. To identify the most effective measures, the sources and pathways of nutrient emissions into rivers have to be quantified. Therefore, the MONERIS model is applied, which quantifies nutrients emissions into river basins, via various point and diffuse pathways, as well as nutrient load in rivers. Most nitrogen emissions come from groundwater flow (43%), tile drainages (30%), and point sources (12%), whereas most phosphorus emissions come from groundwater flow (31%), point sources (23%), erosion (13%) and overland flow (12%). Because of their great distance from the river basin outlet, the southern sub-basins Werra and Fulda-Diemel have an 8% reduction in their nitrogen loads and a 15% and 16% reduction in their phosphorus loads, respectively. This reduction is due to retention in the main part of the river Weser. For the choice of the most effective measures, the different retention in the river is relevant.

Der Modellverbund AGRUM als Instrument zum landesweiten Nährstoffmanagement in Niedersachsen

Seit dem Jahr 2000 bestehen in der Europaischen Union durch die Wasserrahmenrichtlinie Wasserqualitatsziele fur Grundwasser sowie Oberflachen- und Kustengewasser. Fur Niedersachsen wurden alle relevanten diffusen und punktuellen Nahrstoffeintrage, -frachten und der erforderliche Reduktionsbedarf mit dem AGRUM-Modellverbund, bestehend aus dem Agrarsektormodell RAUMIS, dem Modellsystem GROWA/WEKU/DENUZ/MEPHOS sowie dem Nahrstofftransportmodell MONERIS, abgebildet. Aufbauend auf dem Basisjahr 2007 wurde die Eintragssituation 2021 simuliert. Berucksichtigt wurden unter anderem die Dungevorordnung (DuV 2006) sowie die Agrarumweltprogramme 2007 bis 2013, die weitere Entwicklung der Agrarmarkte und der Agrarpolitik. Die Ergebnisse zeigen, dass unter Berucksichtigung der bisherigen Masnahmen die Wasserqualitatsziele in Niedersachsen bis 2021 nicht flachendeckend erreicht werden. Als erganzende Masnahmen zeigen Agrarumweltmasnahmen, die auf eine Reduktion der Stickstoffbilanzuberschusse zur Verbesserung der Wasserqualitat abzielen, in einigen Regionen gute Reduktionspotenziale. In anderen Regionen ware eine Ausweitung auf die gesamte landwirtschaftliche Flache jedoch nicht ausreichend, um die Qualitatsziele zu erreichen. Insbesondere in diesen Regionen ist aufgrund einer intensiven landwirtschaftlichen Produktion, hoher Produktionserlose und des Flachennutzungsdrucks eine Zunahme der bisherigen Forderflachen nicht realistisch. Es mussen daher weitere Handlungsoptionen in Betracht gezogen werden, um die gesetzten Ziele zu erreichen.