Aerosolpartikel spielen eine wichtige Rolle für das regionale und globale Klima. Weltweit gibt es deshalb zahlreiche Messstationen, von denen allerdings nur ein kleiner Teil die marine Grenzschicht (MBL) erfasst, obwohl etwa 70% der Erdoberfläche mit Wasser bedeckt sind. Dieses Projekt soll dazu beitragen, das Wissen über Quellen und Austauschprozesse von Aerosolpartikeln in der MBL mithilfe einer Messkampagne über den Azoren im Nordostatlantik, welche nahezu unbeeinflusst von lokalen Quellen sind, zu verbessern.Die zentrale Hypothese ist, dass sowohl Ferntransport aus Nordamerika, als auch Partikelneubildung in der freien Troposphäre (FT) und an Wolkenrändern mit anschließendem Vertikaltransport wesentlich zur Anzahlkonzentration der Aerosolpartikel in der MBL beitragen. Das Verständnis der Partikelquellen und Senken zusammen mit dem vertikalen Partikelaustausch zwischen MBL und FT ist daher eine Grundvoraussetzung für die Vorhersagbarkeit der Partikelanzahlkonzentration in den unteren Schichten der MBL wo sie z.B. für die Wolkenbildung von großer Bedeutung ist. Diese Prozesse sind bisher über dem offenen Ozean nur unzureichend quantifiziert. Zur Verifizierung der Hypothese sollen vertikale Austauschprozesse und Partikelquellen über den Azoren mit hoher räumlicher Auflösung untersucht werden. Dazu werden mit einer am TROPOS entwickelten hubschraubergetragenen Messplattform Partikelanzahlkonzentration und Vertikalwind mit einer zeitlichen Auflösung gemessen, die erstmalig eine direkte Bestimmung des vertikalen turbulenten Partikelflusses in verschiedenen Höhen ermöglicht. Die hierfür notwendigen schnellen Partikelmessungen von mind. 10 Hz werden durch den Einsatz eines schnellen Partikelzählers ermöglicht, welcher am TROPOS im Rahmen eines abgeschlossenen DFG-Projektes entwickelt und erfolgreich eingesetzt wurde. Durch dieses Gerät ist es ebenfalls möglich zu prüfen, ob auch in dieser Region regelmäßig die Neubildung von Aerosolpartikeln an Wolkenrändern stattfindet, wie es an Passatwolken auf Skalen von wenigen Dekametern beobachtet wurde. Weiterhin werden Anzahlgrößenverteilungen von Aerosolpartikeln sowie Absorptionskoeffizienten bei drei Wellenlängen bestimmt. Damit sind Rückschlüsse auf die Herkunft der untersuchten Aerosolpartikel möglich.Da die Hubschrauberflüge zeitlich begrenzt sind und damit nur Momentaufnahmen darstellen, werden zusätzlich kontinuierliche Messungen der Partikelanzahlgrößenverteilung an zwei bodengebundenen Stationen installiert. Eine dieser Stationen ist wenige Meter über Meeresniveau gelegen, die andere auf 2200 m und somit in der FT. Damit wird auf der Basis kontinuierlicher Messungen über einen Zeitraum von einem Monat die Untersuchung der Austauschprozesse zwischen MBL und FT ermöglicht. Mit Hilfe der gewonnen Datensätze können Einflüsse globaler Klimaänderungen auf das lokale Klima und mögliche Rückkopplungseffekte über den Einfluss von Aerosol auf Wolken in dieser Region besser eingeordnet werden.
Der menschliche Einfluss durch Landnutzung hat global zu starken Veränderungen in der Bodenentwicklung geführt und verursachte Verluste von Kohlenstoff aus terrestrischen Ökosystemen. Trotz relativ langsamer netto-Änderungen ist organische Bodensubstanz eine der wichtigsten Speichergrößen für Kohlenstoff. Der heutige Stand der Forschung zeigt dass die Größe der Quellen- oder Senkenfunktion von Böden für atmosphärisches Kohlenstoffdioxid von Bodeneigenschaften abhängt, die wiederum das Ergebnis pedogenetischer Prozesse sind. Bisher wurden allerdings Landnutzung und Kohlenstoffspeicherung kaum hinsichtlich ihrer Verbindung mit pedogenetischen Prozessen erforscht. Ein Grund ist sicherlich dass es kaum Referenzflächen gibt, die sicher als natürlich bezeichnet werden können aber trotzdem vergleichbare Bedingungen zu genutzten Flächen aufweisen. In der Region Cusco in den peruanischen Anden haben wir solche natürlichen Flächen identifizieren können. Sie liegen an abgelegenen Berghängen und sind nur mit Bergsteigerausrüstung zu erreichen, sind aber direkt mit Flächen benachbart die seit Jahrtausenden durch extensive Weidewirtschaft gekennzeichnet sind. Unsere Hypothesen lauten (a) Landnutzung und assoziierte Veränderungen in der Vegetation beeinflussten die Bodenentwicklung so stark dass sich in natürlichen und genutzten Böden unterschiedliche Klassifikationseinheiten entwickelten und (b) Landnutzung und veränderte Bodenentwicklung haben die relative Bedeutung von Mechanismen der Stabilisierung organischer Bodensubstanz verschoben. Um diese Hypothesen zu untersuchen werden Bodenklassifizierung und Indikatoren der Profilentwicklung genutzt und mit der Verteilung der organischen Bodensubstanz in Fraktionen unterschiedlicher Stabilisierungsmechanismen in Verbindung gebracht. Die Verbindung von Aspekten der Bodengenese mit der Stabilisierung der organischen Bodensubstanz wird das Verständnis des menschlichen Einfluss auf Kohlenstofffestlegung im Boden verbessern und kann somit helfen Strategien zu entwickeln die den Landnutzungsinduzierten Verlust von Kohlenstoff in die Atmosphäre verringern.
Mensch und Umwelt stehen zueinander in einer dynamischen Beziehung. Zum Beispiel nutzt der Mensch einerseits Ressourcen der Umwelt, wie zum Beispiel fossile Energieträger und andere Rohstoffe, für die Herstellung von Konsum- und Investitionsgütern. Zugleich werden durch die Verarbeitung und Nutzung von Materialien auch Rest- und Schadstoffe wie etwa Treibhausgase, Schwefeldioxid oder Feinstaub an die Umwelt abgegeben. Das Leistungspotential der Umwelt als Senke für Schadstoffe ist jedoch begrenzt und die Abgabe von Emissionen in die Luft hat Auswirkungen auf das globale Klima und auf die Gesundheit der Menschen. Die Luftemissionsrechnung gibt Auskunft darüber, in welchem Umfang inländische wirtschaftliche Akteure Emissionen von Treibhausgasen und Schadstoffen in die Luft verursachen. Sie stellt somit die anthropogenen Luftemissionen dar. Zu den für den Klimawandel verantwortlich gemachten sogenannten Treibhausgasen zählen gemäß Kyoto-Protokoll die Stoffe Kohlendioxid (CO2), Distickstoffmonoxid (Lachgas, N2O) und Methan (CH4) sowie die fluorierten Treibhausgase (F-Gase). Zu den fluorierten Treibhausgasen gehören die vollfluorierten Kohlenwasserstoffe (FKW), die teilfluorierten Kohlenwasserstoffe (HFKW), Schwefelhexafluorid (SF6) und Stickstofftrifluorid (NF3). Der Statistische Bericht enthält Inhalte der bisherigen Publikation " Anthropogene Luftemissionen ", welche letztmalig mit den Daten für 2000 bis 2020 veröffentlicht wurde. Aufgrund methodischer Änderungen beginnen die Zeitreihen ab dem Jahr 2006. Die Inhalte dazu finden sie künftig über das Datenbankangebot GENESIS-Online im Themenbereich 85111 . Ältere Ausgaben dieser Publikation finden Sie in der Statistischen Bibliothek.
Methan ist ein höchst potentes Treibhausgas, dennoch ist das globale Methanbudget durch die vielen unbekannten CH4-Quellen und -senken sehr unsicher. Die Höhe der CH4-Anreicherung in der Wassersäule hängt von komplexen Interaktionen zwischen methanogenen Archaeen und methanotrophen Bakterien ab. Das bekannte Methan Paradoxon, das die CH4-Übersättigung im oxischen Oberflächenwasserkörper von Seen und Meeren darstellt, weckt Zweifel, dass die mikrobielle CH4-Bildung nur im anoxischen Milieu stattfindet. Im oligotrophen Stechlinsee haben wir eine wiederkehrende Methanübersättigung im Epilimnion gefunden. Unsere Studien zeigen, dass das CH4 aktiv in der oxischen Wassersäule produziert wird. Die Produktion scheint dabei an die autotrophe Produktion von Grünalgen und Cyanobakterien gekoppelt zu sein. Zur gleichen Zeit sind keine methanotrophen Bakterien im Epilimnion vorhanden, so dass das CH4 nicht oxidiert wird. Unsere Haupthypothese ist, dass pelagische Methanogene hydrogenotroph sind, wobei sie den Wasserstoff aus der Photosynthese und/oder Nitrogenaseaktivität nutzen. Unsere Untersuchungshypothesen sind:1) Die CH4-Produktion ist mit der Photosynthese und/oder N-Fixierung gekoppelt, wobei hydrogenotrophe methanogene Archaeen mit den Primärproduzenten assoziiert sind. Die Methanogenen können angereichert und kultiviert werden, um Mechanismen der epilimnischen CH4-Produktion detailliert zu untersuchen.2) Die CH4-Oxidation ist durch die Abwesenheit der Methanotrophen und/oder der Photoinhibition in den oberen Wasserschichten reduziert.3) Die CH4-Produktion innerhalb mikro-anoxischer Zonen, z. B. Zooplankton und lake snow, ist nicht ausreichend für die epilimnische CH4-Produktion.Die saisonale Entwicklung des epilimnischen CH4-Peaks soll in Verbindung mit den Photoautotrophen und der Seenschichtung im Stechlinsee untersucht werden. Dabei soll eine neu-installierte Mesokosmosanlage (www.seelabor.de) genutzt werden, um CH4-Profile bei unterschiedlichen autotrophen Gemeinschaften und Seenschichtungen zu studieren. Die Verknüpfung zwischen methanogenen Archaeen und den Photoautotrophen soll in Inkubationsexperimenten mittels Hochdurchsatz-Sequenzierung und qPCR für funktionelle Gene untersucht werden. Methanotrophe werden quantifiziert und die Photoinhibition der CH4-Oxidation durch Inkubationsexperimente gemessen. In Laborexperimenten sollen die methanogenen Archaeen angereichert und kultiviert werden mittels dilution-to-extinction und axenischen Cyanobakterien und Grünalgen. Physiologische Studien an Anreicherungs- oder Reinkulturen sollen die zu Grunde liegenden molekularen Mechanismen ermitteln. Feld- und Laborexperimente sollen helfen, das Methan Paradoxon zu entschlüsseln, um die bisherige und potentiell wichtige CH4-Quelle zu charakterisieren und zu quantifizieren. Die Studien sollen helfen, unser Verständnis des globalen CH4-Kreislaufes zu verbessern, damit zukünftige Prognosen realistischer werden.
Unter anoxischen Bedingungen wird Arsen (As) in Form von Arsenit vermeintlich vollständig über Schwefel(S)-Gruppen an natürliches organisches Material (NOM) gebunden. Laborexperimente zeigten, dass selbst unter oxischen Bedingungen die Halbwertszeit mehr als 300 Tage betrug, damit sogar größer war als die von Arsenit an Eisen(Fe)(III)-Oxyhydroxiden. Global betrachtet heißt das, dass z.B. Moore, die reich an Organik und Sulfid sind, wichtige quantitative As-Senken sind. Allerdings wurden alle mechanistischen Studien bisher so durchgeführt, dass Arsenit einem zuvor gebildeten S(-II)-NOM zugegeben wurde. In einem System, das As(III), S(-II) und NOM enthält, spielt aber auch die As(III)-S(-II)-Komplexierung in Lösung unter Bildung von Thioarseniten ((H2AsIIIS-IInO3-n)-, n=1-3) und Thioarsenaten ((HAsVS-IInO4-n)2-, n=1-4) eine Rolle. Unsere zentrale Hypothese ist, dass die Kinetik der Thioarsen-Spezies-Bildung in Lösung schneller ist als die Sorption von As(III) und S(-II) an NOM und dass daher Thioarsen-Spezies das Ausmaß und die Kinetik der As-Sorption an Organik bestimmen. Auch die kompetitive Sorption an gleichzeitig auftretenden (meta)stabilen Fe-Mineralen wird vom bekannten Verhalten von Arsenit abweichen. Aufgrund ihrer Instabilität und einem Mangel an reinen Standards, ist über das Sorptionsverhalten von Thioarseniten bislang nichts bekannt. Für Thioarsenate gibt es keine Information zum Bindungsverhalten an NOM, aber es ist bekannt, dass die Sorption an verschiedenen Fe(III)-Mineralen geringer ist als die von Arsenit. Wir postulieren, dass Thioarsenate weniger und langsamer als Arsenit an S(-II)-NOM binden, da kovalente S-Bindungen in Thioarsenaten die Affinität für S(-II)-NOM Komplexierung verringern. An Fe(III)-NOM sollte die Bindung geringer sein in Analogie zur bekannten geringeren Affinität für Fe(III)-Minerale. Wir postulieren weiter, dass die Sulfidierung eine schnellere und größere As-Mobilisierung bewirkt als die zuvor untersuchte Oxidation, da abiotische Oxidation langsam ist, die As-S-Komplexierung in Lösung aber spontan und so As-Bindungen an NOM und Fe-Minerale schwächt. Um unsere Hypothesen zu testen, werden wir Batch-Experimente durchführen mit Mono- and Trithioarsenat-Standards und einem Arsenit-Sulfid Mix (der Thioarsenite enthält) bei pH 5, 7 und 9 an zwei ausgewählten NOMs (Federseemoor Torf und Elliott Soil Huminsäure; jeweils unbehandelt, S(-II)- und Fe(III)-komplexiert). Wir werden Sorptionsaffinität und -kinetik, sowie mittels Röntgenabsorptionsspektroskopie Bindungsmechanismen bestimmen. Die Stabilität der (Thio)arsen-beladenen NOMs wird unter oxidierenden aber auch unter sulfidischen Bedingungen studiert und präferenzielle Bindung in binären Systemen (Kombinationen aus Fe-Oxyhydroxiden, Fe(III)-NOM, S(-II)-NOM und Fe-Sulfiden) untersucht. Ziel ist, As-Bindungsmechanismen in S(-II)-Fe(III)-NOM-Systemen besser zu verstehen, um vorhersagen zu können, unter welchen Bedingungen As Senken zu As Quellen werden können.
Methan (CH4) ist ein wichtiges Treibhausgas, welches hauptsächlich durch anaerobe Prozesse erzeugt wird. Eine Hauptquelle für Methan sind Feuchtgebiete. Das Amazonasbecken in Südamerika beherbergt viele dieser Feuchtgebiete und ist deshalb eine Schlüsselregion für tropische CH4-Emissionen. Trotz ihrer Bedeutung für den globalen Methanhaushalt, sind die CH4 Emissionen aus dem Amazonasbecken bisher schlecht quantifiziert und die beitragenden CH4 Quellen nicht gut verstanden. Im Amazonasbecken sind die saisonal überschwemmten Wälder potentiell wichtige Regionen für Methanemissionen, aber die wenigen Messungen erlauben es momentan nicht, den Beitrag dieser Regionen ausreichend zu quantifizieren.Das übergeordnete Ziel dieses Antrags ist es, die Rolle der saisonal überschwemmten Wälder für den CH4-Haushalt im Amazonasgebiet zu verstehen. Speziell sollen Austauschflussmessungen von CH4 (und anderen Gasen) über der Baumkrone in einem saisonal überfluteten Wald im Amazonasbecken über den Zeitraum von mindestens einem Jahr durchgeführt werden. Derartige Messungen existieren derzeit in saisonal überfuteten Wäldern im Amazonasgebiet nicht. Die Austauschflussmessungen über der Baumkrone sollen in diesem Projekt durch direkte Messungen der Methan-Quellen und -Senken ergänzt werden. Diese Kombination von Messungen erlaubt es, die Emissionen der einzelnen Quellen und Senken mit den Messungen über der Baumkrone zu verbinden und damit den CH4-Haushalt in dem Bereich des 'Footprints' der Messungen zu verstehen. Dies ist wichtig, weil einige Quellen nicht gut verstanden sind, z.B. wurden vor kurzem hohe Emissionen aus Baumstämmen in saisonal überfluteten Regionen gemessen. Darüberhinaus liefern die CH4 Flussmessungen oberhalb der Baumkrone über einen vollen Jahreszyklus einen Datensatz, der durch 'Upscaling' mit den Austauschflüssen, die man aus der Inversion atmosphärischer Konzentrationsmessungen erhält, verglichen werden kann. Die vorgeschlagenen Messungen sollen an dem Turm K34, welcher in einem saisonal überfluteten Wald nahe Manaus (Brasilien) steht, durchgeführt werden. Wir haben die Genehmigung unsere Instrumente an diesem Turm zu installieren und für das Spektrometer steht ein klimatisierter Raum zur Verfügung. Für die Flussmessungen werden wir die Relaxed Eddy Accumulation (REA) Technik mit einem FTIR-Spektrometer koppeln. Der Aufbau dieses FTIR-REA Flussmesssystems wurde in dem EU-Projekt INGOS entwickelt und das Messsystem steht zur Verfügung. Das System ist in der Lage, die Flüsse von CH4, CO2, N2O, CO und d13CO2 gleichzeitig zu messen. Die einzelnen Emissionsquellen innerhalb des 'Footprints' der Flussmessungen werden mit einem tragbaren Analysator im Rahmen einzelner Kampagnen bestimmt.
Sauerstoffverbrauch und mitochondriale Atmungsaktivitaet verschiedener Gewebe koennen als Kenngroessen des konstitutionellen Leistungsniveaus von Tieren dienen.Das Forschungsvorhaben soll Zusammenhaenge zwischen dem embryonalen Energiemetabolismus und dem Leistungsvermoegen im adulten Stadium aufzeigen. Das Interesse gilt insbesondere den Zusammenhaengen mitVitalitaet, Lege- und Mastleistung von Huehnern und Fasanen, aber auch den Beziehungen zu genetisch fixierten Verhaltensmerkmalen bei Japanischen Wachteln. Schliesslich dienen die Studien der Etablierung eines Systems zur Evaluierung der Einwirkung externer, chemischer und physikalischer Noxen toxikologischer und produktionstechnischer Natur auf den Gefluegelembryo. Die Untersuchungen werden an Bruteiern von Huehnern, Fasanen und Japanischen Wachteln durchgefuehrt. Die Erfassung des embryonalen Sauerstoffverbrauchserfolgt mit Hilfe einer eigens hierfuer entwickelten Variante der polarographischen Sauerstoffmessung mittels Clark- Zellen. Die Ergebnisse zeigen signifikante Zusammenhaenge zwischen embryonalem Sauerstoffverbrauch und den Schlupfraten, sowie den zu erwartenden Legeleistungen der adulten Tiere. Auch ein Zusammenhang mit genetisch determinierten Verhaltensmerkmalen bei Japanischen Wachteln konnte nachgewiesen werden. Moegliche Anwendungsbereiche der Methodik liegen in einer vorgezogenen und verkuerzten Leistungspruefung fuer Legehennen. Diese Moeglichkeit wird derzeit ueberprueft. Darueber hinaus laesst das System Moeglichkeiten zur Beurteilung chemisch- physikalischer Noxen und zur Optimierung von Produktionstechniken erwarten.
Naturnahe Moore erfüllen aufgrund ihrer speziellen hydrologischen Bedingungen eine große Anzahl von wichtigen ökologischen Funktionen und stellen somit bemerkenswerte Ökosystemleistungen zur Verfügung. Gerade im dicht besiedelten urbanen Raum stehen diese schützenswerten Böden im Spannungsfeld verschiedenster Nutzungsinteressen und sind vom Verlust ihrer Ökosystemleistungen bedroht. Im Zuge des Klimawandels wird sich diese Situation weiter verschärfen. Die naturnahen Berliner Moorböden nehmen zwar nur 1 % bis 2 % der Berliner Landesfläche ein, ihre Ökosystemleistungen sind im Vergleich zu den Mineralböden in der urbanen Stadtlandschaft jedoch beachtlich. Im Sinne des Bundes-Bodenschutzgesetzes erfüllen naturnahe Moorböden die natürlichen Bodenfunktionen in besonders nachhaltiger Weise. Dazu zählen insbesondere ihre Funktion als Lebensraum für Menschen, Tiere, Pflanzen und Bodenorganismen sowie ihre Fähigkeit zur Aufnahme und Speicherung von Wasser und (Nähr-) Stoffen. Damit bilden die Berliner Moore Stoffsenken für Kohlenstoff, Phosphor und Stickstoff, puffern eingetragene Schadstoffe ab und schützen so gleichzeitig das Grundwasser. Dank ihrer Fähigkeit, Wasser zu speichern und zurückzuhalten, wirken Moore ausgleichend bei Hochwasser. Außerdem wirken sie durch ihre Verdunstungsleistung in sommerlichen Hitze- und Trockenperioden mikroklimatisch kühlend. Naturnahe, torfbildende Pflanzengesellschaften oder auch anthropogene Einflüsse bestimmen dabei neben dem Wasserstand die natürliche Regeneration der Moorböden. Moore sind einmalige Archive der Natur- und Kulturgeschichte, da sie Pollen, Pflanzen und Tiere sowie Siedlungsspuren und Kulturrelikte aus früherer Zeit dauerhaft konservieren. Die meisten der Berliner Moore wurden wegen ihrer Bedeutung als Biotop, als Lebensraum gefährdeter Arten und der Funktion für den Naturhaushalt sowie als Zeugnisse der Landschaftsgeschichte als Schutzgebiete (Naturschutzgebiete und Landschaftsschutzgebiete) gesichert. Die Moore im Spandauer Forst, Grunewald und Köpenick sowie das Tegeler Fließ und die Berliner Müggelspree erfüllen die Kriterien der Flora-Fauna-Habitat Richtlinie der EU und sind Teil des europäischen Schutzgebietssystems Natura2000 . Am 13. März 2012 hat der Senat von Berlin die Berliner Strategie zur Biologischen Vielfalt beschlossen. Es geht sowohl um das Bewahren wertvoller Reste ursprünglicher und kulturlandschaftlicher Natur in Berlin als auch um größere, dynamische Spielräume für die Naturentwicklung innerhalb aller Flächennutzungen. Berliner Lebensräume bestehen aus Relikten der ursprünglichen Naturlandschaft wie Mooren und naturnahen Fließgewässerabschnitten und der historischen Kulturlandschaft wie Wiesen und Magerrasen. Die Vielfalt an Lebensräumen bedingt einen großen Reichtum an Pflanzen- und Tierarten, von denen jedoch viele gefährdet sind, da ihre Lebensräume oft in einem schlechten Zustand sind. Bemühungen um den Erhalt der Lebensraum- und Artenvielfalt sind daher unerlässlich. Berlin strebt an, insbesondere in Zeiten des Klimawandels wesentliche Bereiche seiner Moore als Feuchtgebiete und damit als Lebensraum moor- und feuchtgebietstypischer Arten zu erhalten. Moore stellen aufgrund ihres hohen Anteils an organischer Bodensubstanz bedeutende Kohlenstoffspeicher im globalen Kohlenstoffkreislauf dar. Daher spielen sie eine wichtige Rolle in der Diskussion im Zusammenhang mit dem Klimawandel. Obwohl diese Ökosysteme weltweit nur drei Prozent der Landfläche bedecken (Parish et al. 2008), ist in ihren Böden etwa 1/3 des gesamten organischen Bodenkohlenstoffs (C) gespeichert (Post et al. 1982). Die weltweite C-Speichermenge aller Moore wird mit über 500 Milliarden Tonnen angegeben und entspricht mehr als der Hälfte der Menge an Kohlenstoff, welche sich derzeit in der Atmosphäre in Form von Kohlenstoffdioxid (CO 2 ) befindet (Houghton 2007, Limpens et al. 2008). Die Phase der Moorbildungen und damit der C-Speicherung begann in Berlin, wie im übrigen Mitteleuropa, hauptsächlich zum Ende der letzten Eiszeit (Succow & Joosten 2001). Durch ganzjährig hohe Wasserstände mit einhergehender Sauerstoffarmut ist die Tätigkeit der Bodenlebewesen in Mooren stark eingeschränkt, so dass abgestorbene Pflanzenteile nicht vollständig zersetzt werden und sich daher in teilweise mehrere Meter mächtigen Schichten – in Form von Torfen – ablagern (Koppisch 2001a). Diese Torfe beinhalten im Vergleich zu Mineralböden allgemein sehr hohe C-Speichermengen, die weit über 1.000 t je Hektar Moorfläche liegen können (Möller et al. 2014). Durch diese hohen gespeicherten und fixierten C-Mengen leisten Moorböden einen bedeutenden Beitrag zum Klimaschutz, da sie wesentlich zur Kühlung des globalen Klimas beigetragen haben (Frolking et al. 2001, Akumu & McLaughlin 2013). Die ‚globale Kühlungsleistung‘ der Moore beträgt durch den Entzug und die Fixierung des in der Atmosphäre enthaltenen CO 2 -Kohlenstoffs innerhalb der letzten 10.000 Jahre etwa 1,5 bis 2 °C (Holden 2005). Wachsende Moore mit hohen Wasserständen fungieren auch heute noch als C-Senken. Durch Entwässerung und sinkende Moorwasserstände, etwa im Zuge von land- und forstwirtschaftlicher Nutzung, durch Grundwasserentnahme für die Trinkwasserversorgung oder durch klimatisch bedingte Niederschlagsrückgänge werden Moorböden verstärkt belüftet. Dies führt zu einer intensiveren Abbautätigkeit der Bodenlebewesen und damit zu einer Zersetzung und Mineralisation der Torfe. So verlieren Moore ihre Senkenfunktion und wandeln sich zu C-Quellen, indem z. B. verstärkt CO 2 freigesetzt wird (Koppisch 2001b). Drösler et al. (2013) beziffern beispielsweise die derzeitigen Treibhausgasemissionen aus entwässerten Moorböden nutzungsabhängig mit 0–34 t CO 2 -Äquivalente je Hektar und Jahr, was einem Anteil von bis zu 5 % an den nationalen Gesamtemissionen entspricht. Die Klimaschutzleistung der Berliner Moorböden wird u.a. durch die gesamte gespeicherte C-Menge (‚historische‘ Speicherleistung) erfasst. Zwischen einzelnen Moorflächen können extreme Unterschiede in der C-Speicherung bestehen. Bedingt durch die natürliche Standortvielfalt (Hydrologie, Geomorphologie, etc.) während der Moorbildung entstanden unterschiedlich mächtige Bodenhorizonte mit unterschiedlichen Anteilen an gespeichertem organischem Kohlenstoff. So lassen sich Moortypen nach ihren Bildungsbedingungen z. B. in Durchströmungsmoore einteilen, die bis zu zehnmal mehr Kohlenstoff als flachgründige Moore vom Typ ‚Versumpfungsmoor‘ enthalten können (Zauft et al. 2010). Neben den verschiedenen Moormächtigkeiten existieren große Unterschiede in den verschiedenen Torfqualitäten (torfbildende Pflanze, Zersetzungsgrad etc.). Diese spiegeln sich auch in den jeweiligen substrattypischen C-Gehalten und Trockenrohdichten einzelner Bodenhorizonte und damit ebenfalls in den gespeicherten C-Mengen wider (Rosskopf & Zeitz 2009). Im Rahmen des Projektes „Berliner Moorböden im Klimawandel“ (Umweltentlastungsprogramm II Berlin) der Humboldt-Universität zu Berlin, Fachgebiet Bodenkunde und Standortlehre (nachfolgend kurz Forschungsprojekt), wurden die Berliner Moore in den vergangenen Jahren erstmals flächendeckend nach einem einheitlichen Verfahren kartiert. Anschließend wurde ein Indikatoren- und Bewertungssystem für verschiedene Ökosystemleistungen von Moorböden für urbane Räume am Beispiel Berlins entwickelt. Die Besonderheit ist dabei die Anwendung von moorbodenkundlichen Daten, die eine Informationsquelle für Zustand, Funktionsfähigkeit und Biotopqualität sind und somit einen hohen Indikatorwert besitzen. Die bodenkundliche Moorkartierung bildet nunmehr die Grundlage einer systematischen Bewertung des ökologischen Zustandes der Berliner Moorböden und identifiziert ihre Umweltentlasungspotenziale und Entwicklungsziele, insbesondere im Hinblick auf ihre Klimaschutzleistungen.
Norden . Sie führte zu den bisher höchsten gemessenen Sturmflutwasserständen an nahezu allen Pegeln der deutschen Nordseeküste: Die schwere Sturmflut vom 03. Januar 1976 war gewaltiger als die Flutkatastrophe von 1962, ist heute aber deutlich weniger im Bewusstsein der Menschen an der Küste verankert. Ein Grund: die nach den verheerenden Folgen der 62er Sturmflut ergriffenen Maßnahmen zeigten vielerorts Wirkung. Was hatte sich in nur 14 Jahren verändert – und mit welchen Herausforderungen sehen sich Küstenschützer heute, genau fünfzig Jahre später, konfrontiert? Ein Gespräch mit der Direktorin des Niedersächsischen Landesbetriebs für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz (NLWKN), Anne Rickmeyer und NLWKN-Küstenschutzexperte Peter Schley. Sie führte zu den bisher höchsten gemessenen Sturmflutwasserständen an nahezu allen Pegeln der deutschen Nordseeküste: Die schwere Sturmflut vom 03. Januar 1976 war gewaltiger als die Flutkatastrophe von 1962, ist heute aber deutlich weniger im Bewusstsein der Menschen an der Küste verankert. Ein Grund: die nach den verheerenden Folgen der 62er Sturmflut ergriffenen Maßnahmen zeigten vielerorts Wirkung. Was hatte sich in nur 14 Jahren verändert – und mit welchen Herausforderungen sehen sich Küstenschützer heute, genau fünfzig Jahre später, konfrontiert? Ein Gespräch mit der Direktorin des Niedersächsischen Landesbetriebs für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz (NLWKN), Anne Rickmeyer und NLWKN-Küstenschutzexperte Peter Schley. Frau Rickmeyer, bei der bisher schwersten Sturmflut an der deutschen Nordseeküste wurden am Nachmittag des 03. Januar 1976 etwa in Cuxhaven Wasserstände erreicht, die noch einmal fast 50 Zentimeter höher lagen, als im schicksalhaften Frühjahr 1962. Dennoch blieben weitreichende Überflutungen bewohnter Flächen aus – Menschen kamen nicht ums Leben. Was lief damals anders, als nur ein Jahrzehnt zuvor? Frau Rickmeyer, bei der bisher schwersten Sturmflut an der deutschen Nordseeküste wurden am Nachmittag des 03. Januar 1976 etwa in Cuxhaven Wasserstände erreicht, die noch einmal fast 50 Zentimeter höher lagen, als im schicksalhaften Frühjahr 1962. Dennoch blieben weitreichende Überflutungen bewohnter Flächen aus – Menschen kamen nicht ums Leben. Was lief damals anders, als nur ein Jahrzehnt zuvor? Anne Rickmeyer: Zunächst muss betont werden, dass die Sturmflut von 1976 keinesfalls spurlos an der niedersächsischen Küste vorüberging: Insbesondere im Bereich der zu diesem Zeitpunkt noch nicht hinreichend erhöhten Deiche im Raum Kehdingen richtete sie in Folge mehrerer Deichbrüche und Überspülungen sogar erhebliche Schäden an. Aber es stimmt, dass sich diese mit einigen Ausnahmen – das Zentrum von Freiburg an der Unterelbe etwa wurde vollständig überschwemmt – vor allem auf landwirtschaftlich genutzte, weniger dicht bewohnte Flächen auswirkten. Die Folgen waren also durchaus erheblich, aber die große menschliche Katastrophe blieb in der Tat aus. Dieser Umstand ist vor allem den Lehren zu verdanken, die man aus den schweren Sturmfluten 1962 mit über 300 Toten und rund 60 Deichbrüchen sowie 1953 mit über 2.000 Opfern gezogen hatte. Auch wenn 1976 noch längst nicht alles umgesetzt war, was man sich nach 1962 vorgenommen hatte, weil Maßnahmen des Küstenschutzes zwangsläufig Mammutprojekte mit erheblichem Aufwand sind: Die Küste war unterm Strich besser vorbereitet, weil nicht zuletzt Deiche vielerorts verstärkt und in Höhe und Geometrie angepasst worden waren. Mit welchen konkreten Strategien waren die Küstenschützer den in den Jahrzehnten zuvor gemachten bitteren Erfahrungen begegnet? Mit welchen konkreten Strategien waren die Küstenschützer den in den Jahrzehnten zuvor gemachten bitteren Erfahrungen begegnet? Peter Schley: Im Nachgang insbesondere zur Sturmflut 1962 mit den verheerenden Folgen zum Beispiel im Hamburger Raum war eine sehr gründliche Analyse der Schäden, Schadensmechanismen und Defizite durch eine eigens hierfür eingesetzte Kommission vorgenommen worden. Eine wesentliche Konsequenz war die Optimierung des Deichprofils: Heute bietet dieses durch flachere Böschungen und dickere Kleischichten mehr Sicherheit gegen Sturmflutschäden durch Welleneinwirkung. Diese Kurskorrekturen sind in den 60er und 70er Jahren eingeleitet worden und haben 1976 bereits teilweise Wirkung gezeigt. Durchgehende Wege für die Deichverteidigung im Sturmflutfall sorgen zudem für deutlich bessere Rahmenbedingungen für ein Erreichen der Schadensstellen, was etwa 1962 ein großes Problem war. Vor allem aber erfolgte auch eine konsequentere Realisierung dieser Planungsparameter, was wegen Geldnot und widerstrebenden Interessen zuvor oft nicht gelungen war. Man hatte zudem mit dem Bau von zahlreichen Sperrwerken an den Nebenflüssen von Weser und Elbe begonnen, wo sich vorherige Fluten besonders verheerend ausgewirkt hatten. Die Sperrwerke Abbenfleth, Lühe und Freiburg etwa waren dabei 1976 bereits betriebsfähig. Andere Sperrwerke dagegen wie an der Ochtum oder das Sperrwerk Ruthenstrom wurden erst Ende der 70er in Betrieb genommen. Ein weiterer wichtiger Baustein war eine bessere, intensivere und pflichtbewusstere Pflege und Unterhaltung der Deiche: Wo früher schon mal grasende Rinder, Pferde, Gänse und Hühner anzutreffen waren, erfolgt heute vor allem eine Pflege der Grasnarbe durch Schafe. Außerdem war man sensibler geworden, wenn es um eine bessere Überwachung durch regelmäßige Deichschauen und einen konsequenteren Schutz der Deiche gegen Beschädigung und Schwächung geht. Schließlich wurden auch strategische Stellschrauben gedreht: Generalpläne für den Küstenschutz und umfassende Finanzierungsprogramme wurden aufgestellt und das niedersächsische Deichgesetz – ein in Deutschland bis heute einmaliges Gesetzeswerk – räumte dem lebenswichtigen Küstenschutz einen klaren Vorrang vor anderen, individuellen Interessen ein. Hat sich durch die Sturmfluterfahrungen der 50er, 60er und 70er Jahre auch in der Gesellschaft etwas verändert, was den Blick auf den Küstenschutz angeht? Hat sich durch die Sturmfluterfahrungen der 50er, 60er und 70er Jahre auch in der Gesellschaft etwas verändert, was den Blick auf den Küstenschutz angeht? Anne Rickmeyer: Unbedingt. Insgesamt hatte der Küstenschutz gerade in den 1960er/1970er Jahren gesamtgesellschaftlich einen höheren Stellenwert als zuvor. Die verheerenden Bilder von Deichbrüchen vor Augen, erhielten entsprechende Projekte und Ziele politischen Rückenwind und eine bessere finanzielle Ausstattung. Es war aber auch eine gesteigerte Akzeptanz etwa bei Anwohnern spürbar für Küstenschutzvorhaben und die mit ihnen verbundenen Eingriffe. Leider müssen wir feststellen, dass diese Akzeptanz stellenweise wieder nachlässt. Das mag auch damit zu tun haben, dass sich dank der getroffenen Maßnahmen ähnlich dramatische Bilder bei späteren Sturmfluten zum Beispiel 1994 nicht wiederholten. Wird der Küstenschutz also gewissermaßen Opfer seiner eigenen Erfolge? Wird der Küstenschutz also gewissermaßen Opfer seiner eigenen Erfolge? Peter Schley: Je länger solche einschneidende Sturmflutereignisse wie 1976 zurückliegen, desto mehr schwindet in der Tat die Bereitschaft zu Einschränkungen als Privatperson oder bei den Vertretern anderer Belange – etwa wenn es darum geht, Flächen zur Verfügung zu stellen oder die Verbauung von Meerblick in Kauf zu nehmen. Da Küstenschutz vorsorgend ausgerichtet ist und eine lange Perspektive hat, machen es diese Ansprüche den Küstenschützern in Summe immer schwerer, dringend benötigte Deichverstärkungen umzusetzen. Hinzu kommen neue Herausforderungen durch eine grassierende Klimawandelskepsis und eine Zunahme von Wissenschaftsfeindlichkeit in Teilen der Gesellschaft. Beides ist gerade hier an der Küste fatal. Wie gut ist Niedersachsen heute und in Zukunft für Sturmfluten gewappnet? Wie gut ist Niedersachsen heute und in Zukunft für Sturmfluten gewappnet? Anne Rickmeyer: Seit den 1960er Jahren haben Bund und Land mit fortwährenden Investitionen im Rahmen von umgerechnet rund 3,4 Mrd. Euro dafür gesorgt, dass wir heute das beste Schutzniveau haben, welches es in der Geschichte des Küstenschutzes je gab. Es ist aber auch klar: Küstenschutz wird eine Daueraufgabe bleiben, die kein Verharren im Status Quo duldet. Das erleben wir auf den besonders exponierten Ostfriesischen Inseln, die durch ihre Wellenbrecher-Funktion letztlich auch das niedersächsische Festland schützen. Das erleben wir aber auch an der Elbe, wo die in den 60er und 70er Jahren errichteten Sperrwerke inzwischen wieder an die aktuellen Bedarfe des Küstenschutzes angepasst werden müssen. An der Ilmenau zum Beispiel ist das in den letzten Jahren bereits passiert – für die anderen Sperrwerke reden wir auch hier von einer Mammutaufgabe für die kommenden Jahrzehnte. Über allem steht der Generalplan Küstenschutz, der die Küstenschutzstrategie und die erforderlichen Maßnahmen beschreibt. Die Herausforderungen werden durch den Klimawandel künftig noch steigen. Seine Auswirkungen, etwa wenn es um den prognostizierten Meeresspiegelanstieg geht, fließen bereits heute in die Überlegungen der Küstenschützer ein: Bei der Konzeption von Küstenschutzanlagen wurde das hierfür gedachte Vorsorgemaß für zukünftige Auswirkungen des Klimawandels vor wenigen Jahren auf 100 Zentimeter erhöht. Der neue niedersächsische Klimadeich ermöglicht darüber hinaus für den Fall ungünstiger Entwicklungen eine Deicherhöhung um einen weiteren Meter. All diese Maßnahmen brauchen aber gerade in Zeiten rasant steigender Baupreise auch eine entsprechende finanzielle Ausstattung – der Bedarf an Geldmitteln zum Schutz der Niedersächsischen Küste wird künftig sogar noch steigen – aber auch der Bedarf an Ingenieurinnen und Ingenieuren, um diese Planungsaufgaben zu bewältigen. Bedenkt man, dass Küstenschutzanlagen schon heute rund 6.500 Quadratkilometer und damit 14 Prozent der Landesfläche, 1,1 Millionen Menschen und Sachwerte im dreistelligen Milliardenbereich schützen, ist jeder Euro, der in den Küstenschutz fließt, gut investiert. Zur Person: Zur Person: Anne Rickmeyer leitet seit Mitte 2016 als Direktorin den NLWKN. Der Landesbetrieb ist in ganz Niedersachsen mit elf Betriebsstellen und zahlreichen weiteren Standorten und Stützpunkten präsent. Anne Rickmeyer Peter Schley leitet seit 2023 die Betriebsstelle Stade des NLWKN. Der Diplom-Ingenieur ist hier als Geschäftsbereichsleiter ebenfalls unmittelbar für die Küstenschutzplanungen und Projekte in der Region zuständig. Peter Schley NLWKN-Direktorin Anne Rickmeyer NLWKN-Betriebsstellen- und Geschäftsbereichsleiter Peter Schley
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 649 |
| Europa | 3 |
| Kommune | 14 |
| Land | 147 |
| Schutzgebiete | 1 |
| Weitere | 114 |
| Wirtschaft | 7 |
| Wissenschaft | 273 |
| Zivilgesellschaft | 23 |
| Type | Count |
|---|---|
| Agrarwirtschaft | 34 |
| Chemische Verbindung | 9 |
| Daten und Messstellen | 16 |
| Förderprogramm | 553 |
| Gesetzestext | 1 |
| Hochwertiger Datensatz | 2 |
| Mitmachportal | 1 |
| Taxon | 2 |
| Text | 118 |
| Umweltprüfung | 48 |
| WRRL-Maßnahme | 11 |
| unbekannt | 69 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 179 |
| Offen | 629 |
| Unbekannt | 36 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 804 |
| Englisch | 187 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 29 |
| Bild | 14 |
| Datei | 30 |
| Dokument | 95 |
| Keine | 513 |
| Unbekannt | 5 |
| Webseite | 241 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 573 |
| Lebewesen und Lebensräume | 792 |
| Luft | 512 |
| Mensch und Umwelt | 827 |
| Wasser | 481 |
| Weitere | 815 |