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Climate change is a major driver of land use and ecosystems. Changes in climatic conditions will affect the quality and quantity of water resources. Autonomous adaptation by farmers can influence the compliance with the good ecological and chemical status according to the EU Water Framework Directive. We present results from an integrated impact modelling framework (IIMF) to analyze policy options for planned adaptation in agricultural land use and sustainable management of land and water resources until 2040. The IIMF consists of the bio-physical process model EPIC, the regional land use optimization model PASMA[grid], the quantitative precipitation/runoff TUW model, and the surface water emission model MONERIS. Stakeholder driven scenarios facilitate multi-actor knowledge transfer. Climate change scenarios are combined with socio-economic and policy pathways. The latter include water protection measures on fertilization management, soil and crop rotation management. The results show that the selected climate change and policy scenarios impact average agricultural gross margins by ±2%. However, regional impacts are more severe particularly under assumptions of decreasing precipitation patterns. The water protection policies can alleviate pressures compared to the business as usual scenario but do not lead to sufficient conditions in all watersheds. To conclude, the IIMF is able to capture the interfaces between water quality and land use and to cover multiple policy and climate scenarios. However, despite efforts to increase the robustness of data and model interfaces, uncertainties need to be tackled in subsequent studies.

ZusammenfassungSpurenstoffe stellen eine der zentralen Herausforderungen für die Wasserwirtschaft im Donaueinzugsgebiet dar. Der vorliegende Artikel präsentiert das Konzept und einen Überblick zu den Ergebnissen des Projekts Danube Hazard m3c, welches im Rahmen des Interreg-Danube-Transnational-Programms der EU in den Jahren 2020 bis 2023 abgewickelt wurde. Im Zuge des Projekts konnten Spurenstoffkonzentrationen in unterschiedlichen Eintragspfaden und Gewässersystem aus verschiedenen nationalen und internationalen Monitoringprogrammen in einer umfassenden und harmonisierten Datenbank erfasst und diese Datenbasis durch ein gezieltes Monitoring in unterschiedlichen Umweltmedien erweitert werden. Auf diesen Daten aufbauend wurden eine einzugsgebietsweite Emissionsmodellierung umgesetzt und gewonnene Erkenntnisse für abgestimmte Politikempfehlungen genutzt. Trotz zum Teil großer Anstrengungen in Ländern des Donaueinzugsgebiets, den Monitoringerfordernissen der EU-WRRL nachzukommen, zeigen sich bei dem Versuch, die Daten unterschiedlicher Länder in harmonisierter Weise zu erfassen, einige Schwierigkeiten, die dieses Vorhaben behindern. Auch zeigt sich, dass es massiver zusätzlicher Anstrengungen der Donauländer bedürfen wird, um den enormen Herausforderungen gewachsen zu sein, die an ein zukünftiges Spurenstoffmanagement im Lichte vielfältiger Anforderungen und Veränderungen zu stellen sein wird. International abgestimmtes Monitoring, harmonisierte Datenerfassung und einzugsgebietsbezogene Emissionsmodellierung sollten grundlegende Elemente für ein wissensbasiertes Spurenstoffmanagement sein. Maßnahmen zur Verbesserung der Belastungssituation der Gewässer des Donaueinzugsgebiets sollten entsprechend der Hierarchie der Belastungskontrolle konzeptioniert werden. Dies bedeutet Kontrollen beim Einsatz von Spurenstoffen, um deren Freisetzung zu mindern, Kontrollen der Emissionen über technische Einrichtungen der Wasserwirtschaft und Minderung des Transports durch natürliche Barrieren wie z. B. Pufferstreifen.