Global analysis of land-use changes in karst areas and the implications for water resources [Globale Analyse von Landnutzungsänderungen in Karstgebieten und deren Auswirkungen auf die Wasserressourcen]

Karstgebiete weisen wertvolle Grundwasserressourcen und eine hohe Artenvielfalt auf, sind jedoch besonders anfällig für den Klimawandel und menschliche Einflüsse. Landnutzungswandel ist Ursache und Folge von globalen Umweltveränderungen. Die Veröffentlichung von Daten wie denen des Land-Cover-Projektes der Climate Change Initiative (CCI-LC) der europäischen Weltraumbehörde ESA und der World Karst Aquifer Map (WOKAM) hat es ermöglicht, weltweite Landnutzungsveränderungen in Karstgebieten zu untersuchen. In dieser Arbeit wird zunächst die globale Verteilung der Nutzung von Karstlandschaften im Jahr 2020 untersucht, sowie die Charakteristika von Landnutzungsübergängen zwischen 1992 und 2020 analysiert. ... mehrDann werden zwei Indikatoren vorgeschlagen, um die räumlichen Merkmale von Landnutzungsveränderungen in globalen Karstgebieten zu identifizieren: Der Anteil von Landnutzungsveränderungen und der dominante Typ von Landnutzungsveränderungen. Schließlich werden drei Beispiele für Landnutzungsveränderungen in Karstgebieten im Detail analysiert. Die Landnutzungstypen und ihre Anteile der globalen Karstgebiete (in abnehmender Größe) sind: Wald (31.78%), kahle Flächen (27.58%), Ackerland (19.02%), Grasland (10.87%), Strauchland (7.21%), Feuchtgebiete (1.67%), Eis und Schnee (1.16%) und urbanes Gebiet (0.71%). Die Gesamtfläche der globalen Landnutzungsveränderungen in Karstgebieten beträgt 1.3 Millionen km², etwa 4.85% der globalen Karstfläche. Der Trend des Landnutzungswandels in den weltweiten Karstgebieten wird von Aufforstung dominiert, ergänzt durch vereinzelte Urbanisierung und landwirtschaftliche Rekultivierung. Die tropischen Klimazonen weisen eine höhere Intensität von Landnutzungsveränderungen auf. Regionen mit landwirtschaftlicher Rekultivierung stimmen weitgehend mit der Bevölkerungsdichte überein. Diese Ergebnisse spiegeln den Einfluss menschlicher Aktivitäten und des Klimawandels auf Landnutzungsveränderungen in globalen Karstgebieten wider und dienen als Grundlage für weitere Forschung und Planung im Bereich des Landressourcenmanagements.

Karst areas contain valuable groundwater resources and high biodiversity, but are particularly vulnerable to climate change and human impacts. Land-use change is the cause and consequence of global environmental change. The releases of the Climate Change Initiative-Land Cover (CCI-LC) and World Karst Aquifer Map (WOKAM) datasets have made it possible to explore global land-use changes in karst areas. This paper firstly analyses the global karst land-use distribution in 2020, as well as the land-use transition characteristics between 1992 and 2020. Then, two indicators, proportion of land-use change and dominant type of land-use change, are proposed to identify the spatial characteristics of land-use change in global karst areas. ... mehrFinally, three examples of land-use change in karst areas are analyzed in detail. Land-use types and proportions of the global karst areas from large to small are as follows: forest (31.78%), bare area (27.58%), cropland (19.02%), grassland (10.87%), shrubland (7.21%), wetland (1.67%), ice and snow (1.16%) and urban (0.71%). The total area of global karst land-use change is 1.30 million km2, about 4.85% of global karst surface. The land-use change trend of global karst is dominated by afforestation, supplemented by scattered urbanization and agricultural reclamation. The tropical climate has a higher intensity of land-use change. Regions of agricultural reclamation are highly consistent with the population density. These results reflect the impact of human activities and climate change on land-use changes in global karst areas, and serve as a basis for further research and planning of land resource management.