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Johanna Untenecker

Promotion zum Dr. rer. nat. am 16.05.2017

Johanna Untenecker mit Doktorhut
Johanna Untenecker mit Doktorhut (© Thünen-Institut/AK)

Am 16.05.2017 hat Johanna Untenecker erfolgreich ihre Dissertation „Developing methods for tracking land-use changes from heterogeneous data sources – examples from north-east Germany“ am Fachbereich Mathematik und Informatik, Physik, Geographie der Justus-Liebig-Universität Gießen verteidigt.

Eine der schwierigsten Herausforderungen bei der Emissionsberichterstattung im Sektor Landnutzung, Landnutzungsänderungen und Forstwirtschaft (LULUCF) im Rahmen der Klimarahmenkonvention der Vereinten Nationen (UNFCCC) und des Kyoto Protokolls ist die Rekonstruktion der Landnutzungsänderungen seit 1990, da kaum konsistente Datensätze insbesondere für das Basisjahr 1990 verfügbar sind. Bei organischen Böden kommt hinzu, dass die Bodenfeuchte bzw. der Grundwasserstand der Haupteinflussfaktor auf die Treibhausgas-Emissionen ist und daher Einschätzungen zum Entwässerungsgrad benötigt werden. Während bei der Ableitung von Emissionsfaktoren in den letzten Jahren große Fortschritte erzielt werden konnten, wurden Zeitreihen der Aktivitätsdaten wie beispielsweise der Landnutzung eher vernachlässigt. Johanna Untenecker hat diese Herausforderung angenommen und in ihrer Dissertation Methoden entwickelt, wie hochaufgelöste Landnutzungs- und Biotoptypendaten aus unterschiedlichen Datensätzen homogenisiert und datentypbedingte „Pseudolandnutzungsänderungen“ minimiert werden können.

In einer Fallstudie anhand des Naturparks „Drömling” wurde ein transparenter und robuster Übersetzungsschlüssel entwickelt, der die Ableitung einer konsistenten Landnutzungszeitreihe für organische Böden erlaubt. Dieser Übersetzungsschlüssel ermöglicht die Berücksichtigung unterschiedlicher Legendeneinheiten sowie thematischer und räumlicher Auflösung von klassifizierten Farbinfrarot-Luftbilder (CIR) und Katasterdaten (ATKIS®-BasisDLM). Die berechneten Landnutzungsänderungen gaben die Entwicklung im Gebiet wieder und korrespondierten gut mit gemessenen Wasserständen. Dabei ist die Landnutzung jedoch nur ein semi-quantitativer Proxy für Grundwasserstände, während für quantitative Aussagen Messungen notwendig sind.

In einer zweiten Studie wurde die entwickelte Methode angewandt, um für sechs Bundesländer konsistente Zeitreihen zu erstellen, die auf der Anwendung einer allgemeinen, hierarchischen Klassifizierung von Landnutzung, Bewirtschaftungsweise und Entwässerungsgrad und auf dem Übersetzungsschlüssel basieren. Die klassifizierten Datensätze wurden mit zusätzlichen Informationen wie Schutzgebietstypen kombiniert, um deren Erfolg im Hinblick auf die Wiederherstellung von naturnahen hydrologischen Verhältnissen abschätzen zu können. Flächen ohne Schutzstatus wurden tendenziell trockener und zeigten eine Intensivierung der Bewirtschaftung. Andererseits wiesen stark geschützte Gebiete einen gegenteiligen Trend auf. Daneben konnten stark unterschiedliche Trends in den verschiedenen Bundesländern beobachtet werden, die durch die Wiedervereinigung Deutschlands, die Gemeinsamen Agrarpolitik Europas (GAP), das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) und das Moorschutzprogramm in Mecklenburg-Vorpommern erklärt werden konnten.

Frau Unteneckers Dissertation hat einen Ansatz entwickelt, um eine wichtige methodische Lücke in der Treibhausgasberichterstattung zu schließen und hat zudem gezeigt, welches Potenzial in „naturschutzorientierten“ Landnutzungsdaten steckt. Die hier entwickelte Methode ist gleichermaßen relevant für mineralische Böden und auch auf andere Fragestellungen zu Auswirkungen von Landnutzungsänderungen (auf z.B. hydrologische Prozesse) anwendbar, die ebenfalls auf einen konsistenten Datensatz angewiesen sind.