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Sedimentbewegungen in der Deutschen Bucht

Zur Halbzeit eines BAW-Forschungsprojektes zum 'Aufbau von integrierten Modellsystemen zur Analyse der langfristigen Morphodynamik in der Deutschen Bucht' werden erste Ergebnisse sichtbar. Transportprozesse im Wandel der Zeitläufe: Wie werden sich die Watten und Vorländer der deutschen Nordseeküste anpassen, sollte in Folge des Klimawandels der Meeresspiegel steigen? Eine Antwort auf diese Frage ist nicht nur für die Sicherheit der Seedeiche bedeutsam, sondern auch für die Zufahrten zu den Seehäfen. Einerseits beeinflusst das Flachwasser im Ästuarbereich maßgebend das Tide- und Sedimentregime in den Tideflüssen und hat somit Auswirkungen auf die zukünftige Unterhaltung der Seehafenzufahrten. Zum anderen hat sich gezeigt, dass in einer Betrachtung über Jahrzehnte hinweg die kleinräumigen Transportprozesse in der Deutschen Bucht und in den Außenbereichen der Ästuare auch durch die Transportprozesse, die in der gesamten Nordsee stattfinden, mitgeprägt werden. Die Dimension dieser weiträumigen Transportprozesse in der Nordsee wird in der Satellitenaufnahme der oberflächennahen Ausbreitung der Schwebstofffahnen aus den Ästuarmündungen deutlich (Bild 1). Allerdings entzieht sich dieses Phänomen noch weitgehend der fachwissenschaftlichen Betrachtung, denn über die tatsächlichen Transportprozesse in der Nordsee, zumal in der Deutschen Bucht, ist wenig bekannt: Es fehlen zum Beispiel grundlegende, flächendeckende Informationen über das anstehende Material an der Gewässersohle, über den Bodenaufbau oder über die relevanten Kräfte, die den Transport antreiben, wie Wind und Seegang. Und schließlich fehlen die geeigneten Werkzeuge, um die komplexen Transportprozesse berechnen zu können. BAW hat Federführung bei Forschungsprojekt: Im Rahmen eines im Wettbewerb ausgeschriebenen Forschungsschwerpunktes des Kuratoriums für Forschung im Küsteningenieurwesen (KFKI) konnte sich die BAW mit einem Forschungsantrag zum Thema 'Aufbau von integrierten Modellsystemen zur Analyse der langfristigen Morphodynamik in der deutschen Bucht (AUFMOD)' durchsetzen. An dem Projekt unter Federführung der BAW beteiligen sich weitere neun Kooperationspartner. Gestartet Ende 2009, läuft die Förderung zunächst bis 2012 (siehe: www.kfki.de/prj-aufmod/de).

Moderne Seespiegelschwankungen des Lake Abaya, Süd-Äthiopien - Die Analyse eines Process-Response-Systems im Wirkungsfeld zwischen Human Impact und natürlichen Wasserhaushaltsschwankungen

Gegenstand des Forschungsvorhabens sind die modernen Seespiegelschwankungen des Lake Abaya, eines Rift-Valleys-Sees im südlichen Äthiopien und die Erfassung des hierfür verantwortlichen Ursachengefüges. Die Seespiegelstände des Lake Abaya unterliegen seit 1989 einem kontinuierlichem Anstieg, während in demselben Zeitraum die jährlichen Abflussmengen der Tributäre abnehmen. Der natürliche Wasserhaushalt wird durch den seit Anfang der 70er Jahre des 20. Jahrhunderts kontinuierlich zunehmenden Bevölkerungsdruck und der damit einhergehenden Intensivierung der Landnutzung und der hieraus resultierenden drastischen Zunahme der Bodenerosion überprägt. Die raum-zeitliche Bewertung der Abflussbildungs- und Erosionsprozesse im Einzugsgebiet erfordert zunächst die Bilanzierung des Sedimentationsverhaltens, vorgenommen mit Hilfe sedimentologischer Analyse von Delta- und Schwemmfächerablagerungen. Die Datierung dieser sehr jungen Sedimente erfolgt mit Hilfe der Analyse der radioaktiven Isotope 137Cs und 210Pb. Gleichzeitig soll anhand des organischen Pollutants DDT und seiner metabolisierten Abbauprodukte DDE und DDD eine alternative Möglichkeit der Altersdatierung dieser sehr jungen Sedimente überprüft werden. Der sich in Raum und Zeit verändernde Einfluss des Menschen auf den Landschaftshaushalt wird für den Zeitraum ab 1981 über die Veränderungen des Vegetationsbedeckungsgrades (NVDI) auf der Grundlage von NOAA-AVHRR Bilddaten erfasst. Durch Einbeziehung von Zensusdaten dienen die NDVI-Daten dann als Grundlage einer räumlichen Gewichtung des Landnutzungsverhaltens. Die Verknüpfung dieser Datenreihen mit den Analysen des aktuellen Wasser- und Schwebstoffhaushaltes unter Einbeziehung der Klimamessreihen erlaubt schließlich die Modellierung des Wasser- und Schwebstoffhaushaltes für die letzten 20 Jahre des 20. Jahrhunderts. Unter Einbeziehung der Ergebnisse der Sedimentanalyse in diese Modellierungsansätze sollen so schließlich für das 20. Jahrhundert der Wasserhaushalt, der Schwebstoffhaushalt und die Bodenerosionsgefährdung in Raum und Zeit modelliert werden.

Wechselwirkungen von Spurenmetallen mit gelösten organischen Stoffen und Kolloiden in den Mündungsgebieten des Amazonas und des Rio Pará und der zugehörigen Flussfahnen als Schlüsselprozesse für den Spurenmetallfluss in den Atlantik

Die Flusssysteme Amazonas und Rio Pará tragen das größte Volumen an Süßwasser in den Ozean ein und bilden eine wichtige Schnittstelle für den Eintrag von Spurenmetallen und gelösten organischen Stoffen (DOM) vom Land in den Ozean. Neben der Bedeutung des Amazonas für den globalen Spurenmetallhaushalt des Ozeans hat sein Mikronährstoff-Eintrag auch einen großen Einfluss auf die biologische Produktivität der Küsten- und Schelfregion und darüber hinaus. Das Hauptziel des vorgeschlagenen Projekts ist es, die Rolle der chemischen Speziation und der physiko-chemischen Größenfraktionierung von Spurenmetallen im Mischungskontinuum dieser Flüsse zum Atlantik zu verstehen. Wir werden die Wechselwirkungen von Spurenmetallen mit DOM und Kolloiden in der Wassersäule und den Oberflächensedimenten der Amazonas- und Pará-Mündung und der damit verbundenen Mischungsfahne sowie des Mangrovengürtels mit Grundwassereintrag südöstlich des Rio Pará untersuchen. Basierend auf Proben, die während der Forschungsfahrt M147 in der Hochwasserperiode 2018 genommen wurden, und vorläufigen Daten, die in unserem Labor erzeugt wurden, werden wir Veränderungen der Spurenmetallverteilungen und -speziationen in der Amazonas-Region entlang der Salzgradienten untersuchen. Um zu beurteilen, was die chemische und physikalische Speziation und den Transport von Spurenmetallen im Ästuar und in der Abflussfahne kontrolliert, werden wir uns auf drei verschiedene Prozesse konzentrieren: • Größenfraktionierung, Sorption und Entfernung von Spurenmetallen: Sorption von Spurenmetallen an Flusspartikeln und Ausfällung durch Koagulation von Kolloiden und Größenfraktionierung; wie verändert sich die Assoziation von Spurenmetallen mit verschiedenen löslichen, kolloidalen und partikulären Fraktionen entlang des Salzgehaltsgradienten?• Lösungskomplexierung: Bildung von löslichen metall-organischen Komplexen; wie verstärkt dieser Prozess den Metalltransport durch Konkurrenz mit Sorption an Kolloiden und Ausfällung? • Akkumulation von Spurenmetallen in Sedimenten: wie wirken die Sedimente als Senke und Quelle von Spurenmetallen, und können Oberflächensediment und Porenwasser zu den Spurenmetallflüssen in der Region beitragen? Zusätzlich zu den voltammetrischen und ICP-MS-Analysen der M147-Proben werden wir eine systematische Untersuchung des Mischungsverhaltens verschiedener Elementgruppen (konservativ, partikel-reaktiv und organisch-komplexiert) durchführen, indem wir Labor-Mischungsexperimente mit Meer- und Flusswasser-Endgliedern durchführen, die während der anstehenden Fahrt M174 im Amazonasgebiet genommen werden. Damit erwarten wir, ein ganzheitliches Bild der komplexen Prozesse der Spurenmetall-Biogeochemie und der Elementflüsse in diesem größten Mündungssystem der Welt zu erhalten. Dieses Wissen wird auch wichtig sein, um mögliche Auswirkungen in diesem Gebiet aufgrund der anhaltenden anthropogenen Einflüsse in dieser Region und der sich ändernden klimatischen Bedingungen vorherzusehen.

Auswirkungen physikalisch-ozeanographischer Extremereignisse auf Ökosystemdienstleistungen im Elbe-Ästuar-Küstensystem, Vorhaben: Risikoverständnis, Ökosystemdienstleistungen und Akteurseinbindung

Gewässereinzugsgebiet (AWGN)

Die kleinste vorhandene Unterteilung eines Flussgebietes wird als Basiseinzugsgebiet bezeichnet. Diese Gebiete sind für ganz Baden-Württemberg flächendeckend abgegrenzt worden. Es werden 4 Gebietstypen unterschieden: Einzugs-, Quell-, Zwischen- und Mündungsgebiete. Die hydrologisch übergeordneten Gebiete werden aus den Basisgebieten aggregiert. Die Verschlüsselung und die Aggregierungslogik ergibt sich aus der "Richtlinie für die Gebiets- und Gewässerverschlüsselung" (LAWA, 2005). Weitergehende Informationen: "https://www.lubw.baden-wuerttemberg.de/wasser/awgn"

WMS Gewässereinzugsgebiet (AWGN)

Die kleinste vorhandene Unterteilung eines Flussgebietes wird als Basiseinzugsgebiet bezeichnet. Diese Gebiete sind für ganz Baden-Württemberg flächendeckend abgegrenzt worden. Es werden 4 Gebietstypen unterschieden: Einzugs-, Quell-, Zwischen- und Mündungsgebiete. Die hydrologisch übergeordneten Gebiete werden aus den Basisgebieten aggregiert. Die Verschlüsselung und die Aggregierungslogik ergibt sich aus der "Richtlinie für die Gebiets- und Gewässerverschlüsselung" (LAWA, 2005). Maßstab: 1:10000 INSPIRE-Thema: Gewässernetz

Seminar - Historische Dimension des Natur- und Umweltschutzes an der Odermuendung (deutsch-polnisch)

400.000 junge Aale finden in Berliner Gewässern ihr neues Zuhause

Das Fischereiamt der Senatsverwaltung für Mobilität, Verkehr, Klimaschutz und Umwelt (SenMVKU) hat heute 400.000 junge Aale in Havel, Spree und Dahme ausgesetzt. Die Aktion ist Teil des länderübergreifenden Projekts „Laicherbestandserhöhung beim Europäischen Aal im Einzugsgebiet der Elbe” und setzt ein klares Zeichen für den aktiven Schutz bedrohter Arten im Berliner Stadtgebiet. Die neuen Bewohner der Berliner Gewässer bringen jeweils bis zu 7 Gramm auf die Waage – zusammen rund 2.750 Kilogramm vitaler Jungfische. Senatorin Ute Bonde betont die Bedeutung des Projekts für den Berliner Naturschutz: „400.000 junge Aale in unseren Gewässern – das ist aktiver Naturschutz mitten in der Großstadt. Berlin trägt damit Verantwortung für eine der bedrohten Arten Europas. Der Europäische Aal ist seit Jahrzehnten auf dem Rückzug, und wir wollen gemeinsam mit unseren Partnern, der EU und den Berliner Fischerinnen und Fischern dafür sorgen, dass er in Havel, Spree und Dahme eine Zukunft hat. Berlins Gewässer sind Lebensraum – und deren Schutz ist uns eine Investition wert.” Die jungen Aale wurden zwischen November und Februar in französischen Flussmündungen zum Atlantik gefangen und in den vergangenen Wochen in einer deutschen Aalfarm auf ihre neue Umgebung vorbereitet. Gut ernährt und kräftig gewachsen, wurden die Tiere nun in ihre natürlichen Aufwuchsgewässer entlassen. Beim Europäischen Aal wird seit mehr als 30 Jahren ein kontinuierlicher Bestandsrückgang verzeichnet. Die Ursachen sind vielfältig: Querbauwerke wie Schleusen und Wehre erschweren dem Langdistanzwanderfisch den Zugang zu geeigneten Lebensräumen erheblich. Die heutige Besatzmaßnahme soll nicht nur den Gesamtbestand stärken, sondern auch sicherstellen, dass der Aal in den Gewässersystemen erhalten bleibt, in denen er ursprünglich heimisch ist. Die Besatzmaßnahmen werden durch Mittel der Europäischen Union sowie der Senatsverwaltung für Justiz und Verbraucherschutz gefördert. Die Gesamtinvestition für den Aalbesatz 2026 beläuft sich auf 138.000 Euro, davon 68.900 Euro EU-Fördermittel und 29.500 Euro Landesmittel. An der Umsetzung beteiligt sind die Fischersozietät Tiefwerder-Pichelsdorf, die Köpenicker Fischervereinigung e.V. sowie das Fischereiamt Berlin. Das Projekt wird wissenschaftlich begleitet.

25.000 Uferschnepfen nehmen Anlauf – die ersten landen schon in Niedersachsen

Hannover. Die ersten Uferschnepfen kehren derzeit aus ihren Überwinterungsgebieten nach Niedersachsen zurück. Experten des Landesbetriebs für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz (NLWKN) verfolgen den Zug der bedrohten Wiesenvögel im Projekt „LIFE Godwit Flyway“ mithilfe von GPS-Sendern. Beobachtungen aus Portugal zeigen, dass sich viele Vögel bereits auf den Weiterzug in ihre nördlicheren Brutgebiete in Niedersachen und in den Niederlanden vorbereiten. Die ersten Uferschnepfen kehren derzeit aus ihren Überwinterungsgebieten nach Niedersachsen zurück. Experten des Landesbetriebs für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz (NLWKN) verfolgen den Zug der bedrohten Wiesenvögel im Projekt „LIFE Godwit Flyway“ mithilfe von GPS-Sendern. Beobachtungen aus Portugal zeigen, dass sich viele Vögel bereits auf den Weiterzug in ihre nördlicheren Brutgebiete in Niedersachen und in den Niederlanden vorbereiten. Als Ulf Bauchinger und Andreas Barkow vom NLWKN Ende Februar von ihrer Dienstreise aus Portugal zurückkamen, lagen in Hamburg noch Schneereste am Rollfeld. Inzwischen hat der Vorfrühling übernommen: Krokusse blühen, Amseln und Singdrosseln sind überall zu hören und in den Vogelschutzgebieten Niedersachsens sind immer mehr Zugvögel zu beobachten. Die beiden Vogelexperten aus dem NLWKN hatten Projektpartner am Mündungsgebiet des Flusses Tejo bei Lissabon besucht. Sie wollten gemeinsam schauen, wie die Lebensbedingungen der Vögel vor Ort durch das Projekt „LIFE Godwit Flyway” verbessert werden konnten. Die Projektpartner von der portugiesischen Universität Aveiro und vom dortigen Zentrum für Besucher und Vogelbeobachtung (EVOA) zeigten Fortschritte bei der Wiederherstellung der naturnahen Sargossa-Salzanreicherung. Dabei handelt es sich um flache Becken, die früher genutzt wurden, um Salz zu gewinnen. Heute sind diese ein wertvoller Lebensraum für unzählige Kleintiere, die wiederum vielen Wasservögeln wie Uferschnepfen und Flamingos als Nahrungsquelle dienen. Bei ihrem Besuch konnten die NLWKN-Mitarbeiter auch große Ansammlungen von Uferschnepfen beobachten. Mehr als 25.000 Vögel der Art hielten sich auf den abgeernteten und nassen Reisfeldern auf. „Es ist ein faszinierendes Schauspiel, wenn tausende Uferschnepfen als dichter Schwarm blitzartige Wendungen vollführen”, berichtet Andreas Barkow. Die beiden unterstützten die Projektpartner auch beim nächtlichen Fang der Vögel. Die Beobachtungen vor Ort brachten wichtige und erfreuliche Erkenntnisse. „Die Uferschnepfen waren schon überwiegend bei guter Kondition, ihre Körpermassen waren schon überdurchschnittlich hoch. Dadurch konnten wir die Vögel mit GPS-Transmittern ausstatten und gleichzeitig wussten wir, dass sie sehr bald in die nördlichen Brutgebiete weiterziehen würden”, erläutert Ulf Bauchinger. Fachleute haben Uferschnepfe Werner ganz genau im Blick Fachleute haben Uferschnepfe Werner ganz genau im Blick Dass jetzt die ersten Uferschnepfen wieder in Niedersachsen eintreffen, überrascht die Fachleute des NLWKN nicht. „In den Vorjahren gab es bereits Erstbeobachtungen um den 17. und 18. Februar, aber dieses Jahr war es zu dieser Zeit wohl noch deutlich zu kalt“, erklärt Andreas Barkow. Jetzt kann es allerdings schnell gehen. In den nächsten Tagen und Wochen wird bei weitgehend ruhiger Witterung ein Großteil der Zugvögel in den Brutgebieten eintreffen. Aber auch wenn aktuell in Portugal und Spanien schon große Ansammlungen von Vögeln zu beobachten sind, der Abflug aus dem Winterquartier bleibt doch immer eine sehr individuelle Entscheidung. So ist beispielsweise Werner , eine vor zwei Jahren an der Unterelbe beringte Uferschnepfe, gerade noch einmal aus Mauretanien wieder zurück in den Senegal geflogen. Immerhin ist sein aktueller Aufenthaltsort noch 4.680 Kilometer Luftlinie von seinem Brutrevier in Nordkehdingen an der Unterelbe entfernt. Die Mitarbeiter des NLWKN wissen das, weil das Tier einen GPS-Sender trägt und dadurch täglich seine Position „mitteilt“. „Wir warten gespannt, wann Werner seine Rückreise antritt“, blickt Ulf Bauchinger voraus. „Wenn alles gut läuft, kehrt er in sein Brutrevier an der Unterelbe zurück und beginnt dort im April mit der Brut.“

Flussmündung Mischung: Hydrodynamische Nahfeldkontrolle des intermodalen Verhaltens und deren Auswirkungen auf die Fischökologie

Flussmündungen sind wichtige Knotenpunkte fluvialer Netzwerke und Hotspots der Biodiversität in Süßwasserökosystemen. Die Strömungsmuster an Flussmündungen sind sehr heterogen und produzieren komplexe Muster innerhalb der Durchmischungsbereiche, die durch intermodales Verhalten gekennzeichnet sind. Die Gesamtdurchmischungsrate, die den Grenzbereich bestimmt, hat erheblichen Einfluss auf die Ausbreitung potentiell schädlicher Stoffe, Wassertemperatur, Sedimente und Biota. Die vorgeschlagenen Forschungsarbeiten zielen darauf ab, das Wissen zur Durchmischung an Einmündungen zu verbessern, indem sie einen grundlegenden, theoriegestützten Einblick in die Auswirkungen von Strahlbildung, Rückströmung und Fließgewässerregulierung auf das intermodale Verhalten an Grenzzonen und deren Auswirkungen auf die Fischökologie geben. In diesem Projekt werden komplexe Durchmischungszonen flacher, grobsubstratiger Flussabschnitte in einem breiten Gradienten hydrologischer Bedingungen direkt im Feld mittels Fernerkundung und Messtechnik bestimmt. Der Vergleich von Feldbeobachtungen mit der Theorie des intermodalen Verhaltens ermöglicht das Verständnis komplexer Durchmischungs-Dynamiken, welches anhand der Ergebnisse der Feldexperimente und numerischer Simulationen erweitert und validiert wird. Diese Experimente werden auch Informationen zum Schwimmweg von Fischen und deren Verhalten in Durchmischungszonen liefern. Diese Informationen dienen zusammen mit der Theorie der Durchmischungsprozesse der Entwicklung eines agentenbasierten Modells zur Simulation der Überlebensmöglichkeit von Fischen während einer Schadstoffpassage. Die Simulationen werden anhand der Ergebnisse einer Fischuntersuchung in einem regulierten Fluss validiert, dessen Ökosystem kürzlich einem Massenfischsterben ausgesetzt war. Die theoretischen und empirischen Ergebnisse unserer Studie werden zur Weiterentwicklung von Vorhersagemethoden verwendet basierend auf der Fernerkundung der Durchmischung in Flüssen.

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