Stipendienschwerpunkt: Die südliche Ostsee und ihre Küsten im Wandel (2001-2005, abgeschlossen)

Hiddensee
Strand der Insel Hiddensee
Strandanwurf als Lebensraum und Nahrungsquelle © Dr. Martin Feike
Strandanwurf bietet Lebensraum und Nahrung und ist somit von Bedeutung für das Ökosystem Sandstrand
Ostseeküste © Anke Vorlauf
Die Ostsee, hier im Bild die Kieler Förde, ist ein sensibles und schutzbedürftiges Ökosystem.
Download

Einführung

Wie jedes Ökosystem unterliegt auch die Ostsee ständigen natürlichen Veränderungen. Inzwischen ist jedoch der Mensch einer der Hauptfaktoren, der die Ostsee entscheidend beeinflusst. Die Ostsee ist aufgrund ihrer geographischen Lage und ihrer hydrographischen und ökologischen Bedingungen besonders empfindlich gegenüber Klimaveränderungen und Nährstoff- sowie Schadstoffeinträgen. Der Stipendienschwerpunkt beschäftigte sich mit den Folgen anthropogener Einflüsse auf die südliche Ostseeküstenregion und berücksichtigte auch die langfristigen Zeitskalen (geologischer, biologischer, klimatologischer) Entwicklung. Aus der Analyse der Folgen des Nutzungswandels wurden die wissenschaftlichen Grundlagen für eine zukünftige nachhaltige Nutzung abgeleitet.

Untersuchungsgebiet

Die Ostsee ist mit einer Fläche von 415.000 km² und einem Volumen von 22.000 km³ das größte zusammenhängende Brackwasser der Erde. Die 20.000 km lange Küstenzone erstreckt sich über neun Anliegerstaaten mit ca. 70 Mio. Menschen in der Küstenregion und über 100 Mio. Menschen im hydrologischen Einzugsgebiet. Die unterschiedlichen politischen und wirtschaftlichen Verhältnisse in den Küstenstaaten haben starken Einfluss auf die Nutzung und den Schutz der Ostsee.

Ergebnisse

Die Promovenden verteilten sich auf die drei wissenschaftlichen Fachbereiche Biologie, Geowissenschaften und Sozialwissenschaften und behandelten Themen von Eutrophierung über Sedimentation/ Erosion, Rekonstruktion vergangener Ökosysteme bis hin zu biologischer Vielfalt und dem Kohlenstoff-Kreislauf.

Mehr als die Hälfte der fünfzehn Vorhaben (vierzehn Promotionen und eine Habilitation) war in der Biologie angesiedelt. Diese beschäftigten sich zum einen mit der Ökologie einzelnen Arten (Autökologie) wie Cyanobakterien (Blaualgen) und Seepocken. Zu ersteren wurde herausgefunden, dass sie keine unterschiedlichen Ökotypen in Abhängigkeit des Salzgehaltes ausbilden sowie untersucht, ob Algenblüten in der Ostsee durch den Eisengehalt limitiert sind. Eine weitere Promotion untersuchte den Haftmechanismus von Seepocken und lieferte wichtige Erkenntnisse für nichttoxische Antihaftbeschichtungen für Schiffe.

Zum anderen wurde die Ökologie von Lebensgemeinschaften (Synökologie) untersucht. Abiotische Faktoren wie Licht, Temperatur und Nährstoffversorgung beeinflussen das Wachstum von Seegraswiesen, welche das Sediment stabilisieren. Zwischen der Tier- und Pflanzenwelt gibt es verschiedene Beeinflussungen: Fische fressen Pflanzenfresser wie z.B. Krebstiere, die wiederum Algen als auf dem Seegras sitzende Epiphyten abfressen und somit das Wachstum von Seegras begünstigen. Abgestorbenes Seegras macht einen Großteil der an Strände angespülten Biomasse aus. Bei seiner mikrobiellen Zersetzung werden Nährstoffe frei, welche die Primärproduktion im angrenzenden Flachwasserbereich befördern. Des Weiteren wurden die Interaktionen zwischen den im Sediment vorkommenden Mikroalgen und der Meiofauna wie z.B. Nematoden, welche eine wichtige Rolle bei der Selbstreinigung des Strandes spielt, untersucht. Eine weitere Promotion analysierte den Einfluss des Menschen auf die Strand- und Dünenvegetation: Durch Begehung wird die Pflanzenvielfalt vermindert und eingeschleppte Nährstoffe führen zur Einwanderung von für diesen Lebensraum nicht typischen Arten.

Zur Herkunftsbestimmung diffuser Stickstoffeinträge, die über Flüsse in die Ostsee gelangen, eignet sich die Bestimmung der stabilen Isotope von Stickstoff und Sauerstoff in Nitrat – ein Thema aus den Geowissenschaften. Die Rekonstruktion der Küstenentwicklung im Holozän ermöglicht es, die Reaktionen der Küste auf zukünftige Anstiege des Meeresspiegels abzuleiten. Zur besseren Charakterisierung der Wasserstände der Vorgängerstadien der Ostsee wurde mit Bohrkernen und Altersdatierung das Alter von Sedimenten bestimmt. Auch die Analyse der Besiedelung mit Ostrakoden (Muschelkrebsen) ermöglichte einen Einblick in die Entwicklung der Ostsee in der Vergangenheit.

Im Bereich der Sozialwissenschaften wurden die volkswirtschaftlichen Kosten berechnet, die entstehen, wenn durch geänderte Landnutzung der Stoffeintrag in die Ostsee minimiert wird. Für die Region Pomorskie in Polen wurde abgeleitet, wie nachfrageorientiert neue touristische Angebote entwickelt werden können ohne den Naturschutz zu gefährden. Das Umwelt- und Naturschutzrecht in Litauen wurde außerdem auf Konformität mit dem Europäischen Naturschutzrecht geprüft.

Kontakt

Für Rückfragen steht Ihnen bei der DBU gerne Dr. Hedda Schlegel-Starmann zur Verfügung.

Wissenschaftliche Koordinatoren des Stipendienschwerpunktes:

Prof. Dr. Günter Arlt
Universität Rostock, Institut für Biowissenschaften, Meeresbiologie
https://www.meeresbiologie.uni-rostock.de/

Prof. Dr. Reinhard Lampe
Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald, Institut für Geographie und Geologie, Physische Geographie
https://geo.uni-greifswald.de/lehrstuehle/geographie/physische-geographie/

Prof. Dr. Hendrik Schubert
Universität Rostock, Institut für Biowissenschaften, Lehrstuhl für Ökologie
https://www.oekologie.uni-rostock.de/

Prof. Dr. Ullrich Sommer
GEOMAR, Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel, Experimentelle Ökologie I (Nahrungsnetze)
https://www.geomar.de/index.php?id=usommer