Quantifizierung der Sedimentakkumulation auf den Halligen Hooge, Langeness und Nordstrandischmoor

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1 Zukunft Hallig D Quantifizierung der Sedimentakkumulation auf den Halligen Hooge, Langeness und Nordstrandischmoor Malte Schindler, Volker Karius, Matthias Deicke, Hilmar von Eynatten Geowissenschaftliches Zentrum der Universität Göttingen Abteilung Sedimentologie / Umweltgeologie 11. November 2014 Bremerhaven 1 von 27 ZukunftHallig

2 Meeresspiegelanstieg Geländehöhe Halligen?? 11. November 2014 Bremerhaven 2 von 27 ZukunftHallig

3 Land unter auf Nordstrandischmoor Foto: MS 11. November 2014 Bremerhaven 3 von 27 ZukunftHallig

4 Wachstum der Geländehöhe durch Sedimentablagerung Oberflächenwachstum Foto: MS 11. November 2014 Bremerhaven 4 von 27 ZukunftHallig

5 Sedimentdynamik tidebeeinflusster Küstenmarschen AP 1 AP 2 AP 3 AP 3 Verändert nach: (Allen 2000, Nolte et al. 2013) November 2014 Bremerhaven 5 von 27 ZukunftHallig

6 Messung der Sedimentakkumulation A B Fotos: MS 11. November 2014 Bremerhaven 6 von 27 ZukunftHallig

7 Messung der Sedimentakkumulation Entnahme von Bohrkernen für 137 Cs und 210 Pb Datierungen Fotos: MS 11. November 2014 Bremerhaven 7 von 27 ZukunftHallig

8 Bodendichte und Glühverlust N. Moor n = 2 Langeness n = 6 Hooge n = 4 Schindler et al. 2014a BDD: 0.83 ± 0.1 LOI: 9.0 ± 1.4 Schindler et al. 2014a BDD: 0.64 ± 0.17 LOI: 21.4 ± 6.6 Schindler et al. 2014a BDD: 0.67 ± 0.16 LOI: 18.4 ± November 2014 Bremerhaven 8 von 27 ZukunftHallig

9 Oberflächenwachstum vs Überflutungsanzahl 11. November 2014 Bremerhaven 9 von 27 ZukunftHallig

10 Oberflächenwachstum vs Sturmfluthäufigkeit N. Moor n = 2 Nordstrandischmoor Langeness Hooge Definition Sturmflut Jährliche Anzahl der Scheitelwerte >290 cm NN Entspricht MTHW +154 cm (Ø Deichhöhe Hooge) 11. November 2014 Bremerhaven 10 von 27 ZukunftHallig

11 Oberflächenwachstum vs Sturmfluthäufigkeit Kern: Langeness 02 An 4 von 12 Standorten ( Hooge 2/4, Langeness 2/6, N. Moor 0/2 ) besteht ein schwacher, statistisch nachweisbarer Zusammenhang zwischen Sturmfluthäufigkeit und Marschwachstum (p < 0.1). 11. November 2014 Bremerhaven 11 von 27 ZukunftHallig

12 Geländehöhen und mittleres Tidehochwasser 3,5 3 2,90 Ø Sommerdeich / undurchlässiges Deckwerk Ø Geländehöhe MTHW m über NN 2,5 2,34 2 1,5 1,51 1,53 1,36 1,36 1 2,25 1,92 1,55 0,5 0 Hooge Langeness Nordstrandischmoor 11. November 2014 Bremerhaven 12 von 27 ZukunftHallig

13 Oberflächenwachstum vs Wasserstände Schindler et al. (2014b) 11. November 2014 Bremerhaven 13 von 27 ZukunftHallig

14 Räumliche Verteilung der Überflutungssedimente Hooge Winter 2010/11 Schindler et al. 2014a 11. November 2014 Bremerhaven 14 von 27 ZukunftHallig

15 Freilandversuch Osterwehl Foto: M. Deicke 11. November 2014 Bremerhaven 15 von 27 ZukunftHallig

16 Freilandversuch Osterwehl max. 500 mg/l 11. November 2014 Bremerhaven 16 von 27 ZukunftHallig

17 Zusammenfassung Ergebnisse Das Oberflächenwachstum der Halligen ist stark von Extremereignissen (Sturmfluten > MThw +1,54 m) abhängig. Sommerdeiche und Deckwerke reduzieren die Überflutungshäufigkeit und damit den Sedimenteintrag. Es besteht gegenwärtig ein Ungleichgewicht zwischen Oberflächenwachstum der Halligen und der Entwicklung der Wasserständen. Zukünftig wird mit höheren Überflutungswasserständen und damit steigenden hydrodynamischen Belastungen an den Warften zu rechnen sein. Neue Managementstrategien mit dem Ziel einer moderaten Anhebung der Überflutungsanzahlen und einer gezielten Bewässerung mit suspensionsreichem Überflutungswasser könnten einen Beitrag zur Sicherung der Halligen leisten. 11. November 2014 Bremerhaven 17 von 27 ZukunftHallig

18 Ausblick Zukünftige Forschung Simultane Messung von Feststoffkonzentrationen im Wasser rund um eine Hallig bei Sturmflut Modellierung von Transport und Verteilung von Sedimenten auf der Hallig bei unterschiedlichen Rahmenbedingungen (z.b Sieltor offen/geschlossen, Variation von Deckwerkshöhe und Durchlässigkeit) Versuche zur Sieltoröffnung unter Sturmflutbedingungen 11. November 2014 Bremerhaven 18 von 27 ZukunftHallig

19 Veröffentlichunungen Schindler, M., Willim, K. (2014): Berechnung langjähriger Überflutungshäufigkeiten für die Halligen Hooge, Langeneß und Nordstrandischmoor auf Basis regionaler Pegeldaten. Coastline Reports (in press). Schindler, M., Karius, V., Deicke, M., von Eynatten, H. (2014a): Measuring sediment deposition and accretion on anthropogenic marshland Part II: Methodical evaluation and development. Estuarine, Coastal and shelf Science (in press). Schindler, M., Karius, V., Arns, A., Deicke, M., von Eynatten, H. (2014b): Measuring sediment deposition and accretion on anthropogenic marshland Part II: The adaptation capacity of the North Frisian Halligen to sea-level-rise. Estuarine, Coastal and Shelf Science (in press). 11. November 2014 Bremerhaven 19 von 27 ZukunftHallig

20 Wir danken Allen Bewohnerinnen und Bewohnern der Halligen für Ihre mannigfaltige Unterstützung Allen Projektpartnern für eine sehr gute Zusammenarbeit 11. November 2014 Bremerhaven 20 von 27 ZukunftHallig

21 137 Cs und 210 Pb Datierungen 11. November 2014 Bremerhaven 21 von 27 ZukunftHallig