Klimawandel in Küstenregionen:

Transkript

1 Klimawandel in Küstenregionen: erwartete und beobachtete Auswirkungen Justus van Beusekom, Christian Buschbaum, Karsten Reise

2 LOICZ (Land Ocean Interaction in the Coastal Zone) -IGBP/IHDP Core Project- Hot Spots Arctic Coasts Islands at Risk River Mouth Systems Urbanization in the coastal zone

3 Global Temperature Rise (IPCC 2007) Note the strong increase in the arctic regions.

4 Sea level rise and pacific islands

5 LOICZ (Land Ocean Interaction in the Coastal Zone) -IGBP/IHDP Core Project- Hot Spots Arctic Coasts Islands at Risk River Mouth Systems Urbanization in the coastal zone

6 Das Wattenmeer CWSS, 2008 Northern Wadden Sea Southern Wadden Sea

7 Seit 2009 Weltnaturerbe Knotenpunkt für Zugvögel Dunlin (Calidris alpina) Photo: Karsten Reise Globale Bedeutung für Zugvögel Einzigartige Geomorphologie From: Ebbe & Flut, Ute Wilhelmsen, 1997 größte zusammenhangende Gezeitengebied in der gemäßigten Klimazone

8 Das Wattenmeer: dicht besiedelt, vom Menschen beeinflußt

9 Übersicht Meeresspiegelanstieg & Besiedlung der Küste Stoffkreisläufe & intensive Nutzung von Küstenregionen (Eutrophierung) Temperaturanstieg: Interaktionen mit Neobiota Indikatoren für Klimaänderungen an der Nordsee und Wattenmeer?

10 Das Wattenmeer war mal groß

11 Küste und Gesellschaft: durch Eindeichungen -> 50% kleiner

12 Geomorphologie des Wattenmeeres Eindeichungen Geballte Hydrodynamik Verlust der Feinfraktion (Flemming & Nyandwi, 1994) Das Watt wird Sandiger Meeresspiegelanstieg Das Wattenmeer lebt von der Nordsee Import von Schlick, Organik und Sand Werden der Sedimentbilanz mithalten?

13 The North Sea: The Pusher Spring algae blooms Aggregation of algae and anorganic SPM; sinking Density-driven estuarine circulation drives aggregates towards the Wadden Sea The Wadden Sea: The Keeper Density driven accumulation Scour/Settling Lag Bio-Films Filter-Feeder Permeable Sands (Filter) Island Dike

14 QSR 2009 and eutrophication proxies Significant correlations (mostly r² ~0.3) with riverine N loads Western Dutch Wadden Sea, Ems Est., Norderney, Sylt, Grådyb No Trends: Eastern Dutch Wadden Sea 16 SYLT Mean Summer Chlorophyll (µg/l) ( ; Month 5-9) Background TN load Jan. - Aug. (tonnes) Weser plus Elbe

15 Seegras: ein Indikatorspecies für Stoffumsätze? Seagrass area (>20% coverage, km²) Seagrass area (km²) Rhine NO 3 - (Dutch-German border) Rhine NO 3 - (µm) Photo: Anja Schanz Year Reise, Buschbaum, Dolch, van Beusekom, unpublished 0

16 15 Temperaturanstieg Sommertemperatur bei Sylt Mean Summer Temperature ( C) (April - August) Year Witte et al. 2010, updated

17 15 Observations Observations Mean Summer Temperatures (April - August) Mean Winter temperatures (January-March)

18 Folgen des Temperaturanstiegs Stärkere Zooplankton-Dynamik Mehr Zooplankton nach warmen Wintern Geänderte Phytoplankton-Dynamik ->Grazing > kleinere Frühjahrsblüten Geändertes Recruitment > gesteigerte Prädation auf juvenile Bivalven wg. Ausbleiben kalter Winter

19 Folgen des Temperaturanstiegs: am deutlichsten bei Neobiota Spartina anglica (Schlickgras) Crepidula fornicata (Pantoffelschnecke) Austrelminius modestus (Australische Seepocke) Seit Anfang-Mitte des letzen Jahrhunderts im Wattenmeer. Seit einigen Jahren schwer im kommen Crassostrea gigas & Mytilus edulis Pazifischer Auster und Miesmuschel

20 The Pacific Oyster taking over Mussel Beds? Nehls et al., pers. comm

21 Mussel Beds in the Lister Deep now Oyster beds biomass LNG [t] Mytilus edulis Crassostrea gigas area Blue mussel beds area Pacific oyster beds area [ha] Buttger et al., submitted

22 Buschbaum & Reise, 2010

23 Bioinvasion a major impact on the Wadden Sea ecosystem Global warming Species introduction -Many exotic species originate from warmer coastal systems -Already established exotics facilitate the introduction of further aliens (invasional meltdown) -Example: Mussel beds of Mytilus edulis changed to an alien community Change in: Ecosystem function Goods and services warming substrate availability habitat availability Chr. Buschbaum, K. Reise

24 Klima-Änderung und die Nordseeküste Zusammenfassung Meeresspiegelanstieg: Kann das Wattenmeer Schritt halten? Wie gehen wir mit den Deichen um? Temperaturanstieg: Das Ökosystem-Gefüge reagiert Neobiota krämpeln das Wattenmeer um Stoffumsätze: Niederschlagsmuster? Bio-Energie Kehrtwende in der Eutrophierung? Interaktive Effekte!!

25 Indikatoren? WRRL & MSRL: wenig Erfolge bis jetzt? Was treibt das Wattenmeer? Die Nordsee unterschätzt? Die Herausforderung: Die komplexe Wechselwirkung zwischen Klimazyklen Klimaänderung Menschliche Eingriffe Und weiter? Feldexperimente (AWI) Rekonstruktion der Hydrodynamik des Wattenmeeres (HZG) Statistische Analyse Wattenmeer-Zeitreihen (IHF)

26 Vielen Dank für ihre Aufmerksamkeit