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Phase I

Für die überwiegend ländliche Bevölkerung im Voltabecken sind Regenfeldbau und wenige Bewässerungspraktiken das Rückgrad und die Haupteinnahmequelle. Das Bevölkerungs-wachstum in dieser Region überschreitet mittlerweile 3%, was steigenden Druck auf Land und Wasservorkommen ausübt. Eine angepasste Landwirtschaft in der afrikanischen Savanne ist auf den verbesserten Zugang zu Grundwasserressourcen und ihrer optimalen Nutzung angewiesen.

Angesichts der Notwendigkeit eines nachhaltigen Wasserressourcen-Managements im Voltabecken lag unser Hauptziel innerhalb des GLOWA Volta Projekts, Phase I (2000-2003), in der Auswertung der physischen und sozioökonomischen Determinanten des Wasserkreislaufs im Voltabecken. Darauf aufbauend soll ein wissenschaftliches Entscheidungs-unterstützungssystem (Decision Support System DSS) zur besseren Abschätzung, nachhaltigen Nutzung und Erschließung von Wasserressourcen im Voltabecken entwickelt werden. Das DSS wird ein umfassendes Rahmenwerk zur Überwachung und Simulation des Wasserressourcenflusses liefern. Entscheidungsträgern soll damit die Abschätzung des Einflusses kontrollierbarer und weniger kontrollierbarer Faktoren auf die soziale, ökonomische und biologische Produktivität der Wasserressourcen erleichtert werden. Das Projekt verfolgt einen interdisziplinären Ansatz. In Phase I verteilten sich 14 Subprojekte auf die drei inhaltlichen Cluster Atmosphäre, Landnutzung, Wassernutzung.

Cluster Atmosphäre

Hier wurden Gesetzmäßigkeiten für das Upscaling von Landoberflächenparametern aufgedeckt, sowie Algorithmen zur Berechnung von optimalen Land-Oberflächenparametern auf Basis inverser Modellierung bzw. zur Aggregierung von Energieflüssen and der Landoberfläche entwickelt. Außerdem wurden u.a. die gegenwärtigen Trends von Niederschlag, Temperatur und Vorfluterabfluss analysiert. Ein klarer Trend zur Abnahme des Niederschlags war nicht zu erkennen. Ergebnisse aus dem Modell MM5 zur Identifizierung der Rückkopplungs-mechanismen zwischen Landoberfläche und Atmosphäre zeigen, dass eine Veränderung der  Bodenfeuchte zu einer Veränderung des Gesamtniederschlags in derselben Größenordnung führt.

Cluster Landnutzung

Änderungen in der Landnutzung in den letzten 10 Jahren wurden mit Hilfe von Satellitenbildern untersucht. Dabei wurde ein neues statistisches Verfahren entwickelt, um den anthropogenen Landnutzungswandel in der Savanne in einigen „hot spots” zu identifizieren.

Cluster Wassernutzung

Die Fernerkundung zeigte sich insgesamt nur von geringem Wert für die Einschätzung des Oberflächenabflusses, allerdings ergaben Tiefenmessungen von über 60 Reservoirs in der Upper East Region eine geordnete Korrelation zwischen der durch Satelliten observierbaren Fläche und dem Volumen. Um unsere Daten zu Haushaltsentscheidungen und politischer Resonanz zu bearbeiten, entwickelten wir zwei konzeptionelle Modellansätze: ein ökonometrisches Modell zur Auswertung der Determinanten von Migrationsentscheidungen der Haushalte und ein Agenten basiertes feinskaliges Modell zur Simulation der Wasser- und Landnutzung von Haushalten. In beiden Modellen werden Primärdaten des Stichproben-rahmens (common sampling frame) genutzt, die während der Feldphase im Jahr 2001 erhoben wurden. Weitere Forschungen über den Zugang der Haushalte zu verbesserten Wasserquellen in ländlichen Gemeinden des Voltabeckens in Ghana ergaben, dass Erwägungen der Wasserqualität eine wichtige Rolle bei Haushaltsentscheidungen für die Wahl der Wasserquelle spielen. Auch die relative Distanz zu verbesserten und nicht-verbesserten Wasserquellen beeinflusst in gewisser Hinsicht die Entscheidungen der Bauern. Die relative Distanz wird nämlich in Opportunitätskosten für das Erreichen der Quelle übersetzt. Im Rahmen der Institutionenanalyse sind auf der lokalen Ebene Ghanas und Burkina Fasos sowohl formelle und informelle Institutionen als auch ihre Bezüge zu nationalen Gesetzgebungen und Institutionen untersucht worden. Parallel dazu wurden Prozesse der Politikformulierung und Umsetzung auf nationaler Ebene untersucht, um damit Möglichkeiten und Schwierigkeiten der Umsetzung naturwissenschaftlicher Forschung zu erfassen, da lokal wie national das rechtliche und institutionelle Umfeld von einer Vielzahl von Akteuren und Interessengruppen, sowie parallel existierenden, formellen und informellen Regelwerken gekennzeichnet ist. Diese pluralistischen Rechtsvorstellungen und Institutionen führen im Umfeld einer schwachen Regierungsführung zu einer Situation, in der Entscheidungen zum Ressourcenmanagement nicht nur aufgrund wissenschaftlicher Erkenntnisse und den sich daraus ergebenden Erfordernissen der ökologischen Nachhaltigkeit, der wirtschaftlichen Effizienz und der sozialen Gerechtigkeit erfolgen, sondern von politisch wirtschaftlichen Interessen verhandlungsstarker Akteure geprägt werden. 

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Phase II

Der Aufbau und die inhaltliche Ausrichtung der Phase II des GLOWA Volta Projekts (2003-2006) basieren auf den in der ersten Phase des Projekts erzielten Ergebnissen. Die Struktur des Projekts und die Unterteilung in die Cluster Atmosphäre, Landnutzung und Wassernutzung wurden weitgehend beibehalten, wobei die Subprojekte entsprechend der Fortschreitung des Forschungsplans angepasst wurden.

Außerdem wurde die Projektstruktur um das Cluster "Technische Integration und Entscheidungsunterstützung" erweitert. Dies entspricht den Anforderungen interdisziplinärer Forschung. Es beschäftigt sich mit der technischen Kopplung von disziplinären Modellen, auf dessen Grundlage das Entscheidungsunterstützungssystem entwickelt wird. Des weiteren wird der in Phase I durchgeführte Stichprobenrahmen intensiviert und auf Burkina Faso erweitert. Der kontinuierliche politische und wissenschaftliche Dialog mit diversen Entscheidungsträgern im Wassersektor steht bei allen Aktivitäten im Zentrum. Dies geschieht beispielsweise durch die aktive Beteiligung an einer Pilotstudie der Ghanaischen Wasserbehörde im Weißen Voltabecken, welche die Einführung des Integrierten Wasserressourcen-Managements plant.

Durch diese Kooperation wird die nach der dritten und letzten Phase (2006-2009) angestrebte vollständige Übertragung des Projekts und seiner Resultate in die Partnerländer Ghana und Burkina Faso eingeleitet.

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Phase III

Während die Projektphasen I und II entlang der Forschungs-Cluster „Atmosphäre“, „Landnutzung“, und „Wassernutzung“ organisiert waren um den Focus der Forschung widerzuspiegeln, wurde das Projekt in Phase III umstrukturiert um den operationellen Anforderungen der dritten Projektphase besser zu entsprechen. Die Strukturierung der Forschungscluster und Arbeitsschwerpunkte wurde geändert um die Integration von Forschungsergebnissen, Wissen, Daten und Werkzeugen der Phasen I und II zu betonen, um größeres Gewicht auf die ökonomische Analyse zu legen, und um die Orientierung von Forschung hin zu einem operationellen Modus zu verschieben, der die Übergabe der Produkte betont.

In Phase III wurde das Projekt entlang der Cluster „Wasserversorgung und –verteilung“ (Cluster S), „Analyse langfristiger Umweltveränderungen“ (Cluster E), „Wasserbedarf und Management“ (Cluster D), „Konsortienbildung für den Technologietransfer“ (Cluster C), und „GLOWA Volta Entscheidungsunterstützungssysteme“ (Cluster I) strukturiert.

Das Cluster Analyse langfristiger Umweltveränderungen (E) konzentriert sich auf endogene Umweltveränderungen des Voltabeckens, die sich über Zeiträume von Jahrzehnten einstellen. Diese Änderungen, wie z.B. der Wandel der Landbedeckung, Bodendegradation, und der Verlust von Feuchtgebieten, spiegelt komplexe Interaktionen und Rückkopplungen zwischen Klima, menschlicher Besiedelung und ökonomischen Aktivitäten wider. Cluster E führt einen Großteil der Arbeiten des vorherigen Landnutzungsclusters der Phase II weiter.

Das Cluster Wasserversorgung und –verteilung (S) umfasst die Analyse der räumlichen und zeitlichen Verteilung und Verfügbarkeit von Wasser, inklusive der Betrachtung hydrologischer Prozesse in der Atmosphäre, an der Landoberfläche, sowie im Untergrund. Es beinhaltet die meisten der Elemente des vorherigen Clusters „Atmosphäre“ und wird durch die Einbeziehung der Analyse klimatologischer und hydrologischer Phänomene, und der Untersuchung der Grundwasserneubildung erweitert.

Das Cluster Wasserbedarf und Management (D) besteht größtenteils aus integrativen Aktivitäten und baut umfassend auf Forschung auf, die im Rahmen der zweiten Projektphase zu den wasserverbrauchenden Wirtschaftssektoren durchgeführt wurde. Es integriert Arbeitspakete der Phase II über Wasser und Existenzgrundlagen, Institutionen-Analyse, und einige Aspekte der technischen Integration von sozioökonomischen- und Umweltmodellen.

Das vierte Forschungscluster beschäftigt sich mit der Konsortienbildung für den Technologietransfer (C): Der Erfolg des GLOWA Volta Projektes wird letztlich an der Weiterführung der Aktivitäten in der Region nach Abschluss des GLOWA Volta Projektes gemessen werden. Das GLOWA Volta Projekt schuf effektive Netzwerke aus Partnern in Ghana und Burkina Faso, sowie internationalen Organisationen. Während der Phase III übernehmen diese Institutionen nach und nach die Ausrichtung der Projektaktivitäten, und übernehmen die Eigentümerschaft („ownership“) an den Ergebnissen und Produkten des Projekts.

Das letzte Cluster, GLOWA Volta Entscheidungsunterstützungssysteme (I), umfasst die technischen Aktivitäten, die zur Implementierung eines wissenschaftlich fundierten Entscheidungsunterstützungssystems (Decision Support System, DSS) notwendig sind. Entscheidungsunterstützungssysteme umfassen eine große Spannbreite an wissenschaftlichen Simulationswerkzeugen und enthalten vielfältige methodische Ansätze und Technologien. Das primäre Ziel des Cluster I ist die Entwicklung einer effektiven, nutzerfreundlichen DSS-Infrastruktur zum Wassermanagement in Voltabecken.

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