Forschung in der Ostsee: Nationaler Beitrag zu ...

Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde

Forschung in der Ostsee: Nationaler Beitrag zu internationalen Verpflichtungen

Ulrich Bathmann

Ostsee-Forschung Workshop 2013 U. Bathmann et al. IOW 1


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Zentrales Thema: Veränderung der Ökosysteme

-  Systemdienstleistungen (zB Sedimentleistungen) -  Erhöhung von Sauerstoffmangel im Tiefenwasser -  Veränderung der Biodiversität • Frühzeitiges nationales Handeln verlangt kontinuierliche Messungen • Datenpool wichtig zur Analyse von Veränderungen im Ökosystem (zB. Ostsee)

• Die ästuarine Zirkulation bringt eutrophiertes und kontaminiertes Brackwasser der zentralen Ostsee in die AWZ

• Der Stoffaustausch zwischen Becken- und Küstenregionen der Ostsee ist so intensiv, dass eine Ursachen-Wirkungs-Analyse nur bei zeitgleichen Beobachtungen möglich ist.

• Indikatoren (Proxies) für Veränderungen in den Küstenbereichen: kurze Zeitabschnitte - großen Wassermassen der Becken lange Zeiträume - Beckensedimente

Deutsche Küstenmeere

Ostsee-Forschung Workshop 2013 U. Bathmann et al. IOW


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Ø  Der zyklische Ansatz der MSRL erfordert eine dauerhafte Einbindung der Wissenschaft und neue Wege der intensivierten Zusammenarbeit mit End-Nutzern

Meeresstrategie-Rahmenrichtline (MSRL): Herausforderungen

Ø  Die MSRL schafft einen Rahmen für die Meerespolitik und integriert bestehende Gesetze (FFH/Natura 2000, WRRL etc.)

Ø  Die Deskriptoren der MSRL und zugehörige Indikatoren bestimmen die Berichtspflicht und definieren den zukünftigen Forschungsbedarf

Ø  Der Baltic Sea Action Plan setzt bereits wesentliche Elemente der MSRL in der Ostsee um.

! Aus: Krause et al. 20011

Umsetzungsschritte der MSRL. Darstellung der zeitlichen Fristen für die Aufgaben und Berichte gemäß MSRL. Die MSRL sieht vor, dass diese Schritte alle sechs Jahre zur Überprüfung der Fortschritte wiederholt werden. Der nächste Berichtszyklus beginnt 2018.



Internationale Verpflichtungen: HELCOM

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Example: Marine Strategy Framework Directive and IOW

Eleven Descriptors D1: Marine Biodiversity D2: Non-indigenous species D3: Commercial fish stocks D4: Marine food webs D5: Eutrophication D6: Sea floor integrity D7: Hydrographical conditions D8: Contaminants D9: Contaminants in marine organisms D10: Marine Litter D11: Energy incl. underwater noise



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-  MARNET (IOW Anteil des BSH Messnetzwerks)-stdl. Datentransfer

Langzeitbeobachtungen des IOW /BSH

-  GODESS (GOtland Deep Environmental Sampling Station)

8 Tiefenstufen: T, S, O2, Bio-Optik, Strömung (MicroCats, Optoden, FLNTU, ADCP)

-7 m

-12 m

-17 m -19 m

-2 m -5 m

bottom

accu set

(-21 m)

9 m

4 m

Prien, Krüger

Mast DARSS SILL in operation

since 1993, renewed 2000

ARKONA BASIN

in operation

since 2002

Discus Buoy

in operation

since 1996, reconstructed 2002

ODER-BANK

FINO 2



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•  Stringente Analyse aller notwendigen Meßparameter •  Geräteträgerkonfiguration (Eigenschwingung, Widerstand, Sicherung,etc) •  Genaue Wahl des Standorte und der Abtastfrequenz •  Belastungsanalyse (hydrodynamisch, chemisch, biofouling) •  Energiesparende Datenübertragung/Speicherung •  angepasste, redundante, mehrgliedrige, dezentrale Sensor-, Meß-, Speicher-,

Signalübertragungs- (inkl. real time checks), Datenverarbeitungs-, Datenübertragungs- UND Energieversorgungskonzepte

•  Regelmäßige Inspektionen (Schiffszeit, Kalibrierung, Wartung, Datensicherung)

•  Langzeitdatensicherung und -verarbeitung

Gesamtkonzept

konzeptionelle Grundansätze des IOW-MARNET



7 Ostsee-Forschung Workshop 2013 U. Bathmann et al. IOW


Verteilungsmuster der Nährstoffe

Phosphatverteilung in der Oberflächenschicht der deutschen Ostseegewässer im Winter 2007



Flusseinträge

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

Pho

spho

rein

trag

(t/a

)

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

Abfluss (M

io. m3/a)

TPAbfluss

Flussbürtige Phosphoreinträge in die deutschen Küstengewässer der Ostsee sowie die jährlichen Abflussmengen für den Zeitraum 1986-2008

Vergleich 1986/90 – 2004/08 Rückgang P-Eintrag 61 % Rückgang Abfluss 6 %



0

100

200

300

400

500

600

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Phos

phor

eint

rag

(t/a)

Direkteinträge

Entwicklung der Phosphoreinträge aus den acht wich8gsten Kläranlagen (Flensburg, Schleswig, Kiel, Lübeck, Wismar, Rostock, Stralsund, Greifswald) für den Zeitraum 1990-‐2008 Phosphor: Rückgang um 98%



HELCOM (2010): Ecosystem Health of the Bal8c Sea, HELCOM Ini8al Holis8c Assessment, Balt. Sea Environ. Proc. 122



Der neue „Ostseeaktionsplan“ Vision

Eine gesunde Ostsee deren vielfältige biologische Komponenten im Gleichgewicht funktionieren. Der gute ökologische Zustand der Ostsee gestattet eine breite Palette nachhaltiger ökonomischer und sozialer Nutzungen durch den Menschen.

Ziele

Die Ostsee ist nicht von Eutrophierung beeinflusst

Das Leben in der Ostsee wird nicht von Schadstoffen gestört

Günstige Bedingungen für eine große Artenvielfalt

Schiffsverkehr und Offshore- Aktivitäten finden umwelt- freundlich statt



WissenschaXsCampus Rostock


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Internationale Arbeitsteilung bei der Durchführung des Monitorings der Ostsee sollte verbessert werden. Dies betrifft insbesondere die zeitliche Auflösung der Messungen. Der Zugriff auf HELCOM Daten für die am Monitoringprogramm beteiligten Wissenschaftler ist nicht zufriedenstellend. • Höherer Automatisierungsgrad • Verbesserung der Abtastfrequenzen

• Längerfristig sollten in international Kooperation Verankerungssysteme mit profilierenden Geräteträgern in Schlüsselregionen der Ostsee errichtet werden.

Probleme

Ausblick

Zukünftige Entwicklungen



Erfassen von Ökosystemveränderungen und Einbindung der Gesellschaft •  Integrierende Messungen über alle relevanten Raum- und Zeitskalen •  Langfristige Veränderungen aus der Artanalyse •  taxonomische Zuordnung biologischer Indikatoren zu definierten

Ökosystemtypen und –zuständen; biologisches Effektmonitoring •  Überwachung giftiger, schädlicher und eingetragener Arten zum Schutz der

Ostseeanlieger; wöchentliche Planktonproben, taxonomische und Toxin- und Inhaltsstoffanalytischen (Immunofluoreszenz, gentechnische) Verfahren

•  Neue in situ Messverfahren; Sensoren, Sonden, Datenübertragung, Interpretation, Visualisierung, Langzeitdatenhaltung

•  Szenarien-gestützte Prognosen der mittelfristigen Entwicklung der Ostseeumwelt bei Veränderung der Randbedingungen

•  Internationalisierung: Meeresforschung in der EU (HELCOM für Ostsee)

Deutsche Küstenmeere Handlungsbedarf



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Küstenallianz

Unter dem Dach des KDM verfolgt die Strategiegruppe Deutsche Küstenallianz einen Agendaprozess unter Einbindung von Natur-, Ingenieurs-

Gesellschaftswissenschaften, Behörden und Politik •  Erweiterung Themenschwerpunkte und Action Points •  Thematische Netzwerkbildung für große Küsten-Themen •  Sicherung der Forschungs-Kontinuität erhalten •  Identifikation neuer Forschungsfelder •  Synchrosisieren von Kapazitäten (Themenschwerpunkte) •  Informationen über Ausbildungsangebote (ggf. Anerkennung von Kursen,

summerschools) •  Bedarfe aufzeigen (zB Plattformen, komplettieren und Nutzen der

Datenarchive)


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