Energie Erde und Umwelt Gesundheit Schlüsseltechnologien Struktur der Materie Verkehr und Weltraum.

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2 * 18 deutsche Forschungszentren Bündeln von Ressourcen zur Erforschung komplexer Fragen von gesellschaftlicher, wissenschaftlicher und technologischer Relevanz. 6 große Forschungsbereiche: Energie Erde und Umwelt Gesundheit Schlüsseltechnologien Struktur der Materie Verkehr und Weltraum.

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4 * Topic 1: * Topic 2: * Topic 3: * Topic 4: * Topic 5: * Topic 6: The changing Arctic and Antarctic Coastal change Lessons from the past Synthesis the earth system from a polar perspective Infrastructure Large scale facilities *

5 *Globale Bedeutung des Weltnaturerbes Wattenmeer *Bedeutung der Integrität des Weltnaturerbes *Globale Verantwortung für den Schutz des Weltnaturerbe Wattenmeer *

6 *Verständnis der geomorphologischen Prozesse *Ökologische Interaktionen - Gradienten und Trends *Vergleichende Forschung: Wattenmeer Gezeitengebiete weltweit *Folgen des Globalen Wandels *Grundlagenforschung als Basis für Entscheidungsträger Ökologie * Geologie Globaler Wandel Weltweite Vergleiche Gesellschaftliche Relevanz

7 * Akustische Meeresbodenklassifikation (Wattenmeer und Nordsee) (Förderung durch BSH, VW-Stift. u. Niedersachsen) * Bilaterale Wattenmeerforschung (deutsch-niederländisch)(bmbf, NWO): * 1) INFOWEB Einfluss eingeschleppter Arten auf das Nahrungsnetz * 2) Wirkungen invasiver Arten auf einheimische Räuber-Beute und Pathogen-Wirt-Netze * Vom Sediment zum Top-Prädator (STopP) (BMBF) * Einfluss Ozeanversauerung auf Seegraswiesen und Algenbestände (BIOACID II) (BMBF) * Wissenschaftliche Monitoringkonzepte(VW-Stift. u. Land Niedersachsen) *

8 *Nahrungsnetz im Algenwald des Kongsfjord, Spitzbergen (AWI) *Seegraswiesen im Kohlenstoff-Fluss indonesischer Küsten (BMBF) *Nahrungsnetz der Wattflächen in der Hangzhou-Bucht, China *

9 *Kurse mit der Universität Kiel *Kurse nationaler Universitäten *Praktika und Exkursionen *Graduiertenschulen *Internationale Sommerschulen zur Küstenforschung *Centre of Excellence in Observational Oceanography POGO- Nippon *

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12 * Akustische Meeresbodenerkundung Geologie Biologie Engineering Wissenschaftliches Interesse: Sedimentdynamik Habitatkartierung Seegraswiesen Sandbänke Monitoring Politisches Interesse: Küsten- & Meereszonenmanagement 3 Wochen mal hochauflösender (1 km vs. 50 cm) 30 Jahre Kiesgründe Riffe Meeresstrategie- Rahmenrichtlinien Meeresschutzkonventionen Figge (1984) Schlickgründe BfN

13 *Gemeinschafts-Zusammensetzung *Biomasse *Produktionsrate *Energiebedarf / -verlust *Nahrungs- Zusammensetzung *Ökologische Netzwerkanalyse 1 pelagische and 8 benthische Gemeinschaften 56 lebende Kompartimente 3 nicht lebende Kompartimente

14 * Bioinvasionen Biodiversität Nahrungsnetze im Küstenbereich Nahrungsnetze, Szenario vor der Bioinvasion Nahrungsnetz mit invasiven Arten Zoarces viviparus Mullus surmuletus Eriocheir sinensis Carcinus maenas Einheimische Arten Mytilus edulis Pleurobrachia pileus Coastal systems change Crassostrea gigas Mnemiopsis leydii Invasive Arten Coscinodiscus wailesii Habitat Netzwerk früher Coscinodiscus concinnus Fucus vesiculosus Sargassum muticum Habitat Netzwerk einschließlich invasive Arten

15 Der Einfluss biologischer Invasionen auf das Nahrungsnetz des Wattenmeeres (BMBF-Projekt INFOWEB) Unser Ziel ist es Szenarien zu entwickeln für die Zukunft, die invasive Arten berücksichtigen und auch anthropogene und natürliche Veränderungen einbeziehen, um den Einfluß des globalen Wandels auf Nahrungsnetze abzuschätzen. Gebiete: a) Sylt-Rømø-Bucht b) Jade Bucht c) Balgzand

16 STopP Vom Sediment zum Top Prädator (BMBF)

17 BMBF-Projekt BioAcid Verändern sich Macrophyten-Gemeinschaften bei Anstieg von CO 2? Mesokosmen Experimente Feld- Messungen Feld- Experimente Ökologische Netzwerk Analyse (ENA) Scenario 1 Seegras Gemeinschaft mit Hintergrund CO 2 -Niveaus (Öko- Characteristiken, trophische Dynamic, Änderungen im Nahrungsnetz) Scenario 2 Seegras Gemeinschaft mit erhöhten CO2- Niveaus (Öko- Characteristiken, trophische Dynamic, Änderungen im Nahrungsnetz) 17

18 Vergleich der Struktur und Funktion des Nahrungsnetzes im arktischen Kongsfjord, Spitzbergen Ziel: Wie verändern sich trophische Interaktionen mit steigender Temperatur und invasiven Arten in einem arktischen Fjord?

19 Rolle tropischer Seegraswiesen in Kohlenstoffkreislauf in Küstengebieten Indonesiens (BMBF-Projekt SPICE III) Projekt Ziele: Kohlenstofffluss durch tropische Seegraswiesen Wie stark hängt ihre Funktion als Kohlenstoff- Senke vom Flußeintrag von DOC und POC ab? Harrison et al. 2005, Baum et al. 2007

20 Das Ziel des Projektes ist die Makrozoobenthos Gemeinschaft der Cixi- Wetlands als Indikator für den Zustand des Ökosystems zu nutzen. Ein Rückgang der Biodiversität führt zu einem Verlust der Ökosystem- Serviceleistungen der Wetlands. Saisonale plus monatliche Probenahme der Wattfauna: Biodiversität, Gemeinschafts- und trophische Struktur Fig. 1 Map of the Hangzhou Bay with the five study sites Fig. 2 Examples of different macrobenthic animals on the mudflat Rapide Veränderungen durch Landgewinnung für Landwirtschaft und Industrie, sowie Fischerei Fig. 3 Distribution of taxonomic groups along the stations

21 Lindeman spine Arenicola - Sandwatt High sand 5% Sand 3% Muddy sand 10% Mud 3% Dense Zostera Thin 8% Zostera 4% Mussel beds 0.4% 0.3 Arenicola 67% 1442 I 48.3 % II 16.5% III 0,9% IV 1.0% V 0.7% <0.001 VI D

22 nach Pockberger, Kellnreitner & Asmus 2012

23 Jüngste Veränderungen im Sylt Rømø- Bucht- Ökosystem Austern m -2 Pazifische Austern Harte Winter

24 Zunahme der Fläche von Seegraswiesen (Zostera noltii) im Nordfriesischen Wattenmeer zwischen 1978 and 2010 Foto Sebastian Conradt nach Karsten Reise 2011 Foto Anja Schanz

25 Zunahme der Fläche von Seegraswiesen (Zostera noltii) im Nordfriesischen Wattenmeer zwischen 1978 and 2010 Foto Sebastian Conradt nach Karsten Reise 2011 Foto Anja Schanz

26 Verschiebung in den Energie-Netzwerken der Sylt-Rømø Bucht zwischen 1990/1995 und 2006/2009 mud flat 3% Zostera dense 8% Zostera sparse 4% muddy sands 10% sandy shoals 3% sandy beaches 5% Mubed Ar-flat 67% mud flats 3% muddy sands 10% sandy beaches 5% Zostera dense 30% sandy shoals 3% Ar-flat 35% Zostera sparse 13% Mubed + oyster beds 0,0033 nach Asmus et al. 2011