Durch die Erfassung allgemein verfügbarer Daten für die Zielgebiete und Analyse der Unsicherheiten dieser Daten in ihrer räumlichen Aussagekraft wird eine Grundlage für die weitergehenden Arbeiten gelegt, so dass die Identifikation der Vulnerabilität des Landschaftswasserhaushaltes in den Zielgebieten möglich ist. Die Vulnerabilitätsanalyse soll sowohl quantitativ einzelne Elemente des Landschaftswasserhaushaltes erfassen als auch besondere Prozesse des Wasserflusses qualitativ charakterisieren. Aufbauend auf einer Status-Quo-Analyse werden mit den im Teilvorhaben K1 erarbeiteten Klimaszenarien Trends ermittelt.

Wichtige Grundlage für die erfolgreiche Modellierung ist die räumliche und zeitlich plausible Darstellung der Bodenfeuchte, auch in ihrer kleinräumigen Heterogenität. Zur Vertiefung des Prozessverständnisses und zur Modellüberprüfung wurden verschiedene Boden- und Landnutzungsformen ausgewählt. Wichtige bodenphysikalische Kennwerte des Bodenwasserhaushaltes werden an ausgewählten Standorten durch automatisch arbeitende Messstationen erfasst. Speziell in der Modellregion Fläming wird die kleinräumige Heterogenität durch bodenhydrologische Messstationen und Beprobungen zur labortechnischen Ermittlung von qualitativen Paramentern untersucht. Dies ist notwendig, um bei der Modellimplementierung die räumlichen Heterogenitäten bei den entsprechenden Szenarienberechnungen ausreichend zu berücksichtigen. Es ist vorgesehen, über Wahrscheinlichkeitsfunktionen die räumliche Differenzierung über Pedotransferfunktionen abzubilden, um verbesserte Abschätzungen über die räumliche Verortung künftiger Änderungen der Bodeneigenschaften durch Landnutzung und Klimawandel vornehmen zu können.

Die experimentellen Geländearbeiten werden mit dem Modellsystem IWAN (Integrated Winter Erosion And Nutrient Load Model) verbunden, mit dem es möglich ist, unterschiedliche Abflusskomponenten und deren zukünftige Entwicklung zu prognostizieren. Das hydrologische Modell WASIM-ETH (Water balance Simulation Model ETH) ist Bestandteil von IWAN und ermöglicht die Ankoppelung an ein einfaches Grundwassermodell; jedoch soll es aufgrund der naturräumlichen Ausstattung der Modellregionen und der auftretenden Nutzungskonflikte durch Grundwasserentnahme weiterentwickelt und adaptiert werden.