Bangladesh Delta: Assessment of the Causes of Sea-level Rise Hazards and Integrated Development of Predictive Modeling Towards Mitigation and Adaptation

• Applicants: Professor Dr. Boris Braun; Professor Dr.-Ing. Jürgen Kusche
• Subject Area: Geodesy, Photogrammetry, Remote Sensing, Geoinformatics, Cartography ; Human Geography
• Term: from 2013 to 2017
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 240618164

• Final Report Year: 2019

Final Report Abstract

Die Küstenregion Bangladeschs ist vom Klimawandel in mehrfacher Hinsicht betroffen: Häufige Überschwemmungen im Delta von Ganges, Brahmaputra und Meghna sowie ein Meeresspiegelanstieg über dem globalen Mittel mit Folgen wie Erosion und Versalzung treffen hier zusammen. Im Rahmen einer internationalen Forschergruppe wurde unter Einbeziehung von natur- und sozialwissenschaftlichen Aspekten ein integriertes Monitoring-Konzept für diese Region entwickelt. Im Projekt wurden Veränderungen von Wasserkreislauf und küstennahem Meeresspiegel analysiert, und es wurde untersucht, ob derartige Umweltveränderungen tatsächlich zum Landnutzungswandel beitragen und Migrationsbewegungen auslösen, wie häufig angenommen. Basierend auf verschiedenen Satelliten- und terrestrischen Datensätzen und Modellrechnungen konnte ein regionales Meeresspiegelbudget für den Golf von Bengalen und damit die Küstenregion Bangladeschs erstellt werden. Damit wurde insbesondere die Bedeutung des sterischen (Erwärmung und Salinitätsänderung) Beitrags zu regionalen Meeresspiegelveränderungen neu bewertet und bisherige Abschätzungen korrigiert. Außerdem konnte das am Institut für Water Modelling IWM zur Vorhersage von Wasserständen im Golf von Bengalen genutzte hydrodynamische Modell mit Hilfe von Cryosat-2 SAR-Daten validiert werden. Hier legen unsere Ergebnisse nahe, dass die Vorhersagegenauigkeit des Modells noch verbessert werden muss. Schließlich wurde eine neue Retrackingmethode zur verbesserten Analyse von Radaraltimeterdaten in Küsten- und Inlandbereichen entwickelt und in der Küstenregion von Bangladesch erfolgreich getestet. Im Hinblick auf Landnutzungsveränderungen und Migrationsgeschehen im Küstenraum von Bangladesch spielen Klimawandel und Meeresspiegelanstieg bislang (noch) eine nachrangige Rolle. Wo längerfristige naturbedingte Umweltveränderungen zunehmen, sind diese für die Menschen vor Ort kaum unmittelbar, sondern vor allem als Zunahme von Extremereignissen auf lokaler Ebene erfahrbar. In der Regel „übersetzen“ die Menschen dann die Veränderungen in ihrer unmittelbaren Lebensumwelt rational in vorrangig ökonomische Entscheidungsmotive, die letztlich zu Abwanderung bzw. – häufiger – zum Bleiben oder zu zirkulären Migrationsformen über relativ kurze Zeiträume und Distanzen führen. Umfangreiche Migrationsströme über weite Distanzen aufgrund von Klimawandel und Meeresspiegelanstieg lassen sich aus den bisherigen Befunden eher nicht ableiten. Darüber hinaus weisen unsere Ergebnisse darauf hin, dass eine gezielte Diversifizierung der Landnutzung (mixed cropping systems) längerfristig soziale und ökologische Vorteile haben und so die Resilienz der Bevölkerung gegenüber dem Meeresspiegelanstieg erhöhen kann. So sich kann eine Diversifizierung der Landnutzung beispielsweise positiv auf eine diversifizierte Ernährung der Haushalte auswirken.

Publications

• (2015): Waveform retracking for improving level estimations from Topex/Poseidon, Jason-1 and -2 altimetry observations over African lakes. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing 53 (4), 2211-2224
  Uebbing, B., Kusche, J. & E. Forootan
  
• (2016). Landnutzungswandel im Küstenraum von Bangladesh: Management von Land auf Gemeinde- und Haushaltsebene. Geographische Rundschau 68 (7-8), 16-22
  Bernzen, A., Al-Maruf, A., Lin, A., & R. Ahmed
  
• (2016): Revisiting the Contemporary Sea Level Budget on Global and Regional Scales. Proceedings of the National Academy of Sciences 201519132
  Rietbroek, R., Brunnabend, S.-E., Kusche, J., Schröter, J. & C. Dahle
  
• (2016): Sea level budget in the Bay of Bengal (2002–2014) from GRACE and altimetry. Journal of Geophysical Research - Oceans 121(2), 1194-1217
  Kusche, J., Uebbing, B., Rietbroek, R., Shum, C. K. & Z. Khan
  
• (2017): STAR: Spatio-temporal altimeter waveform retracking using sparse representation and conditional random fields. Remote Sensing of Environment 201, 148-164
  Roscher, R., Uebbing, B. & J. Kusche
  
• (2018): Bangladesch – integriertes Monitoring in einer klimasensitiven Region. zfv - Zeitschrift für Geodäsie, Geoinformation und Landmanagement 143 (1), 4-14
  Kusche, J., Uebbing, B., Rietbroek, R., Fenoglio-Marc, L., Bernzen, A. & B. Braun
  
• (2018): Klimawandel, Meeresspiegelanstieg und Migration im Ganges-Brahmaputra-Delta – eine komplizierte Beziehung. In: Budke, A. & M. Kuckuck (Hrsg.). Migration und geographische Bildung. Stuttgart (Steiner Verlag), 52-63
  Braun, B. & A. Bernzen
  
• (2019): Climate change-induced migration in coastal Bangladesh? A critical assessment of migration drivers in rural households under economic and environmental stress. Geosciences 9 (1), 51
  Bernzen, A., Jenkins, J. C. & B. Braun
  
• (2019): Dynamic deltas – climate change, economic development and migration in coastal Bangladesh. In: Heidkamp, P. & J.E. Morrissey (Hrsg.): Towards Coastal Resilience and Sustainability. IGU Commission on the Dynamics of Economic Spaces Series (Routledge), 188-201
  Braun, B. & A. Bernzen