Uniform monitoring of beach litter in the Arctic is crucial for assessing the state of the environment and the success of measures against plastic debris to protect the marine environment. In this project, remote sensing methods such as satellite imagery and drone imagery were used to efficiently survey beaches in the Arctic. The results show that a combination of satellite imagery, drone imagery, and traditional mapping is most effective, and drone aerial surveys hold great potential for long-term monitoring of beach litter. Future studies should use higher resolution to capture smaller trash accumulations. These findings will help to better understand the environmental impact in the Arctic and to take appropriate action. Veröffentlicht in Texte | 138/2023.
Eine einheitliche Erfassung von Strandmüll in der Arktis ist für die Bewertung des Umweltzustandes entscheidend und ermöglicht die Erfolgskontrolle von Maßnahmen gegen Kunststoffmüll zum Schutz der marinen Umwelt. In diesem Projekt wurden fernerkundliche Methoden - wie Satellitenbilder und Drohnenaufnahmen - genutzt, um Strände in der Arktis effizient zu untersuchen. Die Ergebnisse zeigen, dass eine Kombination aus Satellitenbildern, Drohnenaufnahmen und traditioneller Kartierung am effektivsten ist, und die Befliegung mit Drohnen großes Potential für ein langfristiges Monitoring von Strandmüll birgt. Zukünftige Studien sollten eine höhere Auflösung nutzen, um auch kleinere Müllansammlungen zu erfassen. Diese Erkenntnisse tragen dazu bei, die Umweltbelastung in der Arktis besser zu verstehen und geeignete Maßnahmen zu ergreifen. Veröffentlicht in Texte | 137/2023.
Eine einheitliche Erfassung von Strandmüll in der Arktis ist für die Bewertung des Umweltzustandes entscheidend und ermöglicht die Erfolgskontrolle von Maßnahmen gegen Kunststoffmüll zum Schutz der marinen Umwelt. In diesem Projekt wurden fernerkundliche Methoden - wie Satellitenbilder und Drohnenaufnahmen - genutzt, um Strände in der Arktis effizient zu untersuchen. Die Ergebnisse zeigen, dass eine Kombination aus Satellitenbildern, Drohnenaufnahmen und traditioneller Kartierung am effektivsten ist, und die Befliegung mit Drohnen großes Potential für ein langfristiges ⥠Monitoring⥠von Strandmüll birgt. Zukünftige Studien sollten eine höhere Auflösung nutzen, um auch kleinere Müllansammlungen zu erfassen. Diese Erkenntnisse tragen dazu bei, die Umweltbelastung in der Arktis besser zu verstehen und geeignete Maßnahmen zu ergreifen. Quelle: umweltbundesamt.de
Eine arktisweit einheitliche Erfassung von Strandmüll ist die grundlegende Voraussetzung für die Entwicklung eines regionalen Aktionsplans (RAP) wie von der Protection of the Arctic Marine Environment Arbeitsgruppe des Arktischen Rats (PAME) für 2021 angestrebt. Die Erfassung von Strandmüll gibt dabei sowohl Informationen über den aktuellen Verschmutzungszustand als auch eine Grundlage für die Bewertung des Erfolgs möglicher Aktionspläne. Um dies zu erreichen, ist eine einheitliche Methodik erforderlich, die eine kosten- und zeiteffiziente Erfassung von arktischen Stränden ermöglicht. Die traditionelle Erfassung von Strandmüll wurde in diesem Projekt durch fernerkundliche Methoden wie Satellitenbilder oder Drohnenerfassungen unterstützt und erweitert. Die Entwicklung einer geeigneten Methodik war das Hauptziel dieser Studie, und die Methodik wurde an ausgewählten Hotspots von Strandmüll auf Grönland und Spitzbergen evaluiert. Zu diesem Zweck wurden zuvor potenzielle Hotspots identifiziert, indem Daten von bereits existierenden Standmüllkartierungen sowie Informationen zu potenziellen Quellen und weiterer geografischer Faktoren (z. B. Bevölkerungsdichte, Abwasserbehandlung usw.) ausgewertet wurden. Zur Auswertung wurdenein statistischer und ein Modell-basierter Ansatz gewählt.Für die Entwicklung einer geeigneten Methodik wurde eine Literaturstudie durchgeführt, in der das Potenzial verschiedener Fernerkundungsmethoden hinsichtlich räumlicher und spektraler Auflösung, Zeit- und Kosteneffizienz und der Anwendbarkeit einer (halb-) automatischen Klassifikation verglichen wurde. In Anbetracht der Einschränkungen der räumlichen Auflösung aller Fernerkundungstechniken konzentriert sich diese Studie auf Makromüll (>2,5 cm). Eine Kombination von Satellitenbildern mit Drohnenerfassungen und konventionellen Strandmüllkartierungen wird empfohlen.Für die Drohnenerfassung wurde eine manuelle Sichtung der Drohnenbilder und eineAnwendung Maschinellen Lernens getestet. Bei der manuellen Sichtung konnten bis zu 17,5% der Plastikobjekte im Vergleich zur OSPAR (Vertrag zum Schutz der Nordsee und des Nordostatlantiks) Erfassung gefunden werden. Die niedrige Erfassungsrate resultierte aus der Größenverteilung der Plastikobjekte mit der Mehrzahl der Objekte <10 cm, der heterogenen Strandumgebung und der Bodenauflösung (ground sample distance: GSD) von 1,4 cm und 3,4 cm für den RGB (Rot-Grün-Blau) - beziehungsweise den VIR (sichtbar - Infrarot) - Sensor. Eine (halb-) automatische Auswertung der Drohnenbilder wurde anhand verschiedener Anwendungen Maschinellen Lernens (Random Forest, Support Vector Machine, Neuronale Netzwerke) getestet. Die höchste Gesamtgenauigkeit (overall accuracy: OA) wurde unter Anwendung von Random Forest für VIR-Bilder erreicht mit einer OA von 90,6%. Die häufigste Fehlklassifikation von Plastikobjekten fand mit Steinen und Holz statt. Auf Grund des deutlich geringeren Müllvorkommens im Vergleich zum Vorkommen von Steinen und Holz, führte schon ein geringer Prozentsatz an falsch bestimmten Steinen und Holz zu einer erheblichen Überschätzung des Plastikmülls. Um den komplexen Umweltbedingungen und der Größenverteilung der Plastikobjekte in der Arktis gerecht zu werden, wird für zukünftige Studien eine GSD im Subzentimeter-Bereich empfohlen. Für große Flächen war das drohnenbasierte Strandmüll-Monitoring im Vergleich zum OSPAR-Monitoring bis zu 22-mal schneller, wohingegen für kleinere Flächen das OSPAR-Monitoring effizienter war. Trotzdem können Drohnenerfassungen auch für kleine Gebiete von Vorteil sein, da die Strände in der Arktis oft abgelegen sind und die Zeit an den Stränden begrenzt sein kann. Die Ergebnisse der WorldView 3 (WV3) -Bilder zeigen, dass die Erkennung von Strandmüll mit Satellitenbildern immer noch durch die räumliche Auflösung begrenzt ist und nur große Müllansammlungen erkennbar sind. Eine höhere räumliche Auflösung oder eine größere spektrale Abdeckung wäre erforderlich, um auch geringere Müllansammlungen an Stränden von Satelliten aus zu erkennen. In zukünftigen Studien sollten Anwendung der Sub-Pixel Klassifikation in Untersuchungsgebieten mit sehr hohemMüllaufkommen getestet werden, um die Mindestpixelabdeckung durch Plastikobjekte zu bestimmen, die für eine erfolgreiche Erkennungerforderlich ist. Die Ergebnisse einer solchen Auswertung können verwendet werden, um die Mindestauflösung von Satellitenbildern zu bestimmen, um Müllansammlungen, wie sie auf Grönland und Spitzbergen vorgefunden wurden, erkennen zu können. Quelle: Forschungsbericht
Das Ziel des Vorhabens bestand darin, arktisrelevante Themen und Aktionsfelder für das Umweltressort aufzubereiten, um auf dieser Basis die deutsche Arktispolitik zu stärken. Dabei standen die Themenbereiche Seeschifffahrt und Polar Code sowie nachhaltiger Tourismus in der Arktis im Mittelpunkt. Unterstützt durch ressortübergreifende Fachgespräche wurden diese Themenschwerpunkte analysiert und Empfehlungen erarbeitet. Zudem werden im Bericht zwei größere Veranstaltungen vorgestellt, die im Oktober 2018 stattfanden. Im Zuge des Vorhabens wurden auch öffentlichkeitswirksame Materialien und der UBA -Erklärfilm „Spuren in der Arktis“ erstellt. Veröffentlicht in Texte | 92/2020.
Die arktische Umwelt ist vielen Einflüssen ausgesetzt, die ihren Fortbestand bedrohen: Der Klimawandel und seine Folgen stellen bereits jetzt viele Ökosysteme vor große Herausforderungen. Wirtschaftliche Aktivitäten in der Region, wie Fischerei, Schifffahrt, Abbau und Transport von Rohstoffen sowie Tourismus, erhöhen den Druck auf die Umwelt zusätzlich. Die Anstrengungen für einen ambitionierten Umweltschutz in der Arktis müssen weltweit - und auch von nicht-arktischen Staaten - gesteigert werden, um sie zu erhalten. Dieser Forschungsbericht führt Ergebnisse des UBA-Vorhabens zu "Umweltleitlinien deutscher Arktispolitik" zusammen. Er zeigt mögliche Ansatzpunkte des deutschen Umweltressorts auf, den Umweltschutz in der Arktis auch aus der Position eines nicht-arktischen Staats zu fördern. Der Bericht beschreibt zudem die Aktivitäten des Vorhabens, die das Bewusstsein in der Öffentlichkeit dafür steigern sollten, dass wichtige Verbindungen zwischen Deutschland und der Arktis bestehen. Dazu zählen unter anderem ein Erklärfilm und eine öffentliche Veranstaltung. Quelle: Forschungsbericht
Die arktische Umwelt ist vielen Einflüssen ausgesetzt, die ihren Fortbestand bedrohen: Der Klimawandel und seine Folgen stellen bereits jetzt viele Ökosysteme vor große Herausforderungen. Wirtschaftliche Aktivitäten in der Region, wie Fischerei, Schifffahrt, Abbau und Transport von Rohstoffen sowie Tourismus, erhöhen den Druck auf die Umwelt zusätzlich. Die Anstrengungen für einen ambitionierten Umweltschutz in der Arktis müssen weltweit - und auch von nicht-arktischen Staaten - gesteigert werden, um sie zu erhalten. Dieser Forschungsbericht führt Ergebnisse des UBA-Vorhabens zu "Umweltleitlinien deutscher Arktispolitik" zusammen. Er zeigt mögliche Ansatzpunkte des deutschen Umweltressorts auf, den Umweltschutz in der Arktis auch aus der Position eines nicht-arktischen Staats zu fördern. Der Bericht beschreibt zudem die Aktivitäten des Vorhabens, die das Bewusstsein in der Öffentlichkeit dafür steigern sollten, dass wichtige Verbindungen zwischen Deutschland und der Arktis bestehen. Dazu zählen unter anderem ein Erklärfilm und eine öffentliche Veranstaltung. Quelle: Forschungsbericht
Neue Leitlinien deutscher Arktispolitik In der Arktis erwärmt sich die Luft zwei- bis dreimal schneller als im globalen Mittel. Neben dem Klimawandel gefährden zunehmende wirtschaftliche Aktivitäten die Umwelt der Arktis. Mit den Leitlinien übernimmt Deutschland mehr Verantwortung für die Region und bekennt sich zu einem konsequenten Klima- und Umweltschutz als wesentliches Element deutscher Arktispolitik. Eine Region im Wandel Die Erkenntnisse der Polar- und Klimaforschung sagen voraus, dass sich die Arktis in Zukunft weiter verändern wird. Für das letzte Jahrhundert wurde im weltweiten Vergleich ein besonders starker Temperaturanstieg in der Arktis verzeichnet. Die Lufttemperatur erwärmt sich dort zwei- bis dreimal schneller als die globale Mitteltemperatur. In der Arktis betrug der Temperaturanstieg im 20. Jahrhundert etwa 2° Celsius im Mittel, in manchen Regionen sogar 5° Celsius. Bis zum Jahr 2100 gehen Klimafachleute von einer Erwärmung von bis zu 6° Celsius aus. Die Veränderungen in der Arktis wirken sich über Rückkopplungsprozesse auf das gesamte Erdsystem aus. Bereits jetzt verändert sich das atmosphärische Strömungssystem über der Nordhalbkugel und beeinflusst das Wettergeschehen in Europa und damit auch in Deutschland. Das Abschmelzen des kontinentalen Eises und das Auftauen des Permafrostbodens haben globale Auswirkungen, wie einen Anstieg des Meeresspiegels oder eine Veränderung der Atmosphärengase. Mit der Verringerung der sommerlichen Meereisausdehnung sind die arktischen Ökosysteme einer stetig wachsenden Belastung ausgesetzt, da die Rohstoffvorkommen der Arktis leichter zugänglich und Schifffahrtswege in bisher unzugängliche Meeresgebiete ausgedehnt werden. Zentrale Elemente zukünftiger deutscher Arktispolitik Mit den Arktisleitlinien hebt die Bundesregierung die Bedeutung einer ganzheitlichen deutschen Arktispolitik und die gemeinsame Verantwortung aller Akteure für diese sensible Region hervor. Maßgebend für das umweltpolitische und wirtschaftliche Handeln der Bundesregierung in der Arktis sind das Vorsorge- und Verursacherprinzip . Neben der Einhaltung bestehender internationaler und regionaler Übereinkommen und Klimaschutzzielen ist Deutschland unter anderem bestrebt, die Seeschifffahrt in der Arktis umweltverträglicher zu gestalten, um die Auswirkungen durch Abgase, Abwasser und Abfälle, durch Unterwasserlärm und die Einschleppung nicht-heimischer Arten zu verringern. Deutschland setzt sich für rechtsverbindliche Regelungen für eine ökologisch verträgliche Erkundung von Bodenschätzen und deren Abbau unter höchsten Umweltstandards ein. Ein weiteres wichtiges Anliegen sind die Ausweisung von Schutzgebieten und Ruhezonen sowie die nachhaltige Nutzung der lebenden Meeresressourcen, um die einzigartige arktische Biodiversität zu erhalten. Bei allem Handeln muss die besondere Stellung der indigenen Bevölkerung in der Arktis beachtet werden, um deren Rechte auf Freiheit, Gesundheit und Selbstbestimmung in ihrem Lebensraum zu wahren. Rolle des Umweltbundesamtes Die Reduzierung von Umweltverschmutzungen und Stoffeinträgen in der und in die Arktis sowie die Weiterentwicklung bestehender internationaler, umweltrelevanter Regelungen zum Schutz der Arktis sind aktuelle Themen. Die Expertinnen und Experten des Umweltbundesamtes arbeiten aktiv in Arbeitsgruppen des Arktischen Rates oder beraten das Auswärtige Amt in Umweltfragen. Weitere Informationen und die Leitlinien finden Sie auf der Internetseite des Auswärtigen Amtes . Weitere Informationen zur Arktis finden Sie außerdem auf den Themenseiten des UBA und auf der Internetseite des BMUV.
Am 25. Mai 2016 teilte die Umweltorganisation Greenpeace mit, dass sich die größten Fischereiunternehmen ab diesem Tag freiwillig selbstverpflichtet haben in der Arktis die neuen Fanggründe, die durch den Klimawandel zugänglich werden, nicht zu erschließen. Die gesamte norwegische Hochsee-Fischereiflotte habe zugesagt, ihre Schiffe in Zukunft aus den bislang unzugänglichen, unangetasteten Gebieten in der norwegischen Arktis fernzuhalten. Und große Konzerne wie McDonald’s, Iglo, die britische Supermarktkette Tesco sowie der größte Verarbeiter von gefrorenem Fisch in Europa, Espersen, verzichten neben vielen anderen ab jetzt auf den Verkauf von Kabeljau aus bisher eisbedeckten Gewässern. Fangflotten, die dennoch ihre Kabeljau-Fischerei in diese Gebiete ausdehnen, werden somit in Zukunft den Inhalt ihrer Netze nicht mehr an diese Großabnehmer verkaufen können. Greenpeace führt an, dass die Selbstverpflichtung der Firmen nötig geworden sei, weil es eine gesetzliche Regelung für die Fischerei in den betroffenen Gebieten noch nicht gibt. Mindestens 70 Prozent des atlantischen Kabeljaus, der in Supermärkten auf der ganzen Welt landet, stammt bereits aus der Barentssee.
Am 18. September 2014 übergaben Delegierte der Umweltorganisation Greenpeace in New York an UN-Generalsekretär Ban Ki-moon sechs Millionen Unterschriften aus aller Welt zum Schutz der Arktis. Die sechs Millionen Unterzeichnerinnen und Unterzeichner fordern das Verbot von Ölausbeutung und industrieller Fischerei in der Hohen Arktis.
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