Stoffflussmodell MODIFFUS

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Das Stoffflussmodell MODIFFUS (Modell zur Abschätzung diffuser Stoffeinträge in die Gewässer) ist ein mesoskaliges Emissionsmodell, mit dem die Stickstoff- und Phosphoreinträge aus diffusen Quellen (Abschwemmung, Erosion, Auswaschung etc.) in die Gewässer berechnet werden können. Es handelt sich um einen statistisch-empirischen Modellansatz, bei dem umfangreiche Naturraum- und Nutzungsinformationen digital aufbereitet und verknüpft werden. Auf der Grundlage von Feldversuchen, Literaturrecherchen und Expertenwissen werden die Wasser- und Stoffflüsse quantifiziert.

Abschätzung diffuser Phosphor- und Stickstoffeinträge in die Oberflächengewässer der Schweiz

Im Auftrag des BAFU werden erstmals die diffusen Stickstoff- und Phosphorverluste in die Gewässer flächendeckend für die Schweiz im Hektarraster modelliert. Dazu wird das an Agroscope entwickelte statistisch-empirische Stoffflussmodell MODIFFUS aktualisiert und weiterentwickelt. Das Oberziel ist die Minimierung der Gewässerbelastung mit N und P aus der Landwirtschaft. Mit Hilfe der neuen Arealstatistik 2004/09 liegt nun ein aktueller Datensatz vor, der eine neue GIS-basierte Berechnung der Nährstoffeinträge, ausgedehnt auf die gesamte Schweiz, ermöglicht. Darüber hinaus lassen zahlreiche neue und aktualisierte digitale Datengrundlagen einen Fortschritt in der Nährstoffeintragsmodellierung erwarten.

Szenario-Berechnungen für das Projekt zur Verminderung diffuser Nährstoffeinträge in die Gewässer der Schweiz mit MODIFFUS

Im Auftrag des Bundesamtes für Umwelt (BAFU) wurden vier verschiedene Massnahmenkombinationen zur Verminderung der diffusen Nährstoffeinträge in die Gewässer der Schweiz für den Zeitraum 2010 bis 2025 analysiert. Mit dem Agrarsektormodell SWISSland wurden zunächst die ökonomischen und strukturellen Auswirkungen und der Einfluss auf das Direktzahlungs-budget und das sektorale Einkommen bei einer Umsetzung der emissionsmindernden Massnahmen untersucht. Mit dem Stoffflussmodell MODIFFUS wurden anschliessend die diffusen Stickstoff- und Phosphoreinträge in die Gewässer modelliert.

Abklärungen zum Umweltziel Landwirtschaft: Reduktion der landwirtschaftsbedingten Stickstoffeinträge in die Gewässer um 50% gegenüber 1985

Im Bericht „Umweltziele Landwirtschaft“ (BAFU & BLW 2008) lautet beim Stickstoff Ziel 2 „Reduktion der landwirtschaftsbedingten Stickstoffeinträge in die Gewässer um 50% gegenüber 1985“. Im Auftrag des Bundesamtes für Umwelt (BAFU) sollen folgende Punkte untersucht werden:

  1. Abklärung des Beitrages der N-Deposition, speziell Ammoniak, an der Nitratauswaschung unter Wald und unproduktiven Flächen; Klärung, ob diese Einträge zu den landwirtschaftsbedingten Einträgen zählen oder nicht. 
  2. Definition der „landwirtschaftsbedingten N-Einträge“;
  3. Eruieren des N-Ausgangswertes 1985 auf der Grundlage bestehender Daten/Abschätzungen.

Phosphor- und Stickstoffeinträge aus diffusen Quellen in 38 hydrologischen Einzugsgebieten im Kanton Bern

Für 38 hydrologische Einzugsgebiete bzw. vier geographische Regionen (Alpen, Voralpen, Mittelland, Jura) im Kanton Bern und angrenzende Gebiete wurden mit dem Stoffflussmodell MODIFFUS die Phosphor- und Stickstoffeinträge aus diffusen Quellen (= überwiegend Landwirtschaft) abgeschätzt. Die Modellberechnung erfolgte auf der Grundlage digitaler Datensätze im Hektarraster mittels geografischer Informationssysteme (GIS). Die Arbeit entstand im Rahmen des Vollzugskonzeptes Siedlungsentwässerung (VOKOS) des Kantons Bern im Auftrag des Amtes für Gewässerschutz und Abfallwirtschaft des Kantons Bern (GSA). Der Bericht enthält aufgearbeitete Grundlagendaten (Landnutzung, Topographie, Böden usw.) sowie Resultate zu den Phosphor- und Stickstoffverlusten über Abschwemmung, Auswaschung, Erosion usw. in Form von zahlreichen Karten und Tabellen, sowie eine detaillierte Beschreibung der Methodik. Ein neuer Ansatz zur Abschätzung der Nitratauswaschung unter Ackerland über die Rekonstruktion von Fruchtfolgen (inklusive Zwischenfrüchten) aus Betriebszählungsdaten wird vorgestellt.