Klimawandel in Küstenregionen: erwartete und beobachtete Auswirkungen Justus van Beusekom, Christian Buschbaum, Karsten Reise
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
Global Temperature Rise (IPCC 2007) Note the strong increase in the arctic regions.
Sea level rise and pacific islands
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
Das Wattenmeer CWSS, 2008 Northern Wadden Sea Southern Wadden Sea
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
Das Wattenmeer: dicht besiedelt, vom Menschen beeinflußt www.waddensea-heritage.com
Übersicht Meeresspiegelanstieg & Besiedlung der Küste Stoffkreisläufe & intensive Nutzung von Küstenregionen (Eutrophierung) Temperaturanstieg: Interaktionen mit Neobiota Indikatoren für Klimaänderungen an der Nordsee und Wattenmeer?
Das Wattenmeer war mal groß
Küste und Gesellschaft: durch Eindeichungen -> 50% kleiner
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?
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
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) (1984-2006; Month 5-9) 12 8 4 Background 0 0 100000 200000 300000 TN load Jan. - Aug. (tonnes) Weser plus Elbe
Seegras: ein Indikatorspecies für Stoffumsätze? Seagrass area (>20% coverage, km²) 160 120 80 40 Seagrass area (km²) Rhine NO 3 - (Dutch-German border) 400 300 200 100 Rhine NO 3 - (µm) Photo: Anja Schanz 0 1920 1940 1960 1980 2000 2020 Year Reise, Buschbaum, Dolch, van Beusekom, unpublished 0
15 Temperaturanstieg Sommertemperatur bei Sylt Mean Summer Temperature ( C) (April - August) 14 13 12 11 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 Year Witte et al. 2010, updated
15 Observations 1955-1996 Observations 1997-2011 2003 2009 2002 2008 2007 1992 Mean Summer Temperatures (April - August) 14 13 12 2004 1995 1976 2010 1982 2000 2001 1983 1975 1968 2005 1973 1988 1998 1972 1969 1961 1967 1971 1993 1970 1981 1963 1974 1980 1964 1985 1955 1960 1991 1957 1966 1984 1977 1986 1978 1996 1979 1987 1956 1958 2006 1959 2011 1965 1997 1962 1994 1999 1989 1990 11-4 -2 0 2 4 6 Mean Winter temperatures (January-March)
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
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
The Pacific Oyster taking over Mussel Beds? Nehls et al., pers. comm
Mussel Beds in the Lister Deep now Oyster beds biomass LNG [t] 100000 90000 80000 70000 60000 50000 40000 30000 20000 10000 0 Mytilus edulis Crassostrea gigas area Blue mussel beds area Pacific oyster beds 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 area [ha] Buttger et al., submitted
Buschbaum & Reise, 2010
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
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!!
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)
Vielen Dank für ihre Aufmerksamkeit