Forschungseinheit 2 (Thema 2)

Fragile Küsten und Schelfmeere

Die Zukunft der Menschen ist eng mit der Nachhaltigkeit der Küstenregionen und der Nutzung ihrer Ressourcen verbunden, aber Küsten- und Schelfsysteme gehören zu den sich am schnellsten verändernden Gebiete der Erde. Die Veränderungen sind nicht ausschließlich auf global-induzierte Veränderungen wie die Erwärmung, Ozean Versäuerung und den Meeresspiegelanstieg zurückzuführen. Zusätzliche Faktoren wie die natürliche Variabilität und diverse Belastungen inklusive der Fischerei sowie Bodenschleppnetzfischerei, Aquakultur, Verschmutzung durch die Schifffahrt, Küstenschutz, Offshore-Ressourcennutzung und große Marine-Konstruktionen (z. B. Offshore-Windparks) beeinflussen diese Systeme.

Wir gehen den Schlüsselfragen zur Übertragung von Energie sowie den Massenstrom von Land in die Ästuare und Küstenozeane, den Atmosphäre-Ozeanaustausch und dem Austausch zwischen Küsten- und Tiefsee nach. Unsere wissenschaftlichen Ziele beinhalten die Zuordnung von beobachteten Veränderungen zu verschiedenen Treibern, die Erkennung von wechselwirkenden Faktoren und die Entwicklung von vorhersehbaren Modellierungskapazitäten, um über zukünftige Veränderungen zu informieren. Wir haben festgestellt, dass die mittlere Temperaturerhöhung von 1,7 °C in der deutschen Bucht, über einen Zeitraum von 50 Jahren, von einer erhöhten Biodiversität und Verbleib von Warmwasserarten begleitet wird. Allein in dem Makrobenthos wurden durchschnittlich zwei neue Arten pro Jahr aufgezeichnet.

Die Erwärmung beeinflusst die Anpassung sowie Überlebensfähigkeit des marinen Lebens auch langfristig im evolutionären Kontext. Verschiebungen der Nahrungsketten ist eine Konsequenz, welches den Ablauf sowie die Qualität der Nahrung für die Verbraucher ändern. Die wissenschaftlichen Erkenntnisse, die wir zur Verfügung stellen, sind eine Voraussetzung für die langfristige Bewirtschaftung von Ressourcen und Ökosystemleistungen der Küstenregionen und Schelfmeere.

Mitwirkende: AWI, HZG

Workpackages

WP 1: Veränderung der Küsten und langzeitige Entwicklungen

Mission statement: To quantify and to assess regional environmental change in coastal systems to support and to foster the development of sustainable and robust adaptation options

Principal Investigator: Alexandra Kraberg

WP 2: Wechselwirkungen zwischen Arten in sich verändernden und beanspruchten Küstengebieten

Mission statement: To reveal consequences of global and regional change, including new resource usage, on functioning and diversity of coastal ecosystems

Principal Investigator: Maarten Boersma

WP 3: Evolution und Anpassung an Klimawandel und anthropogene Stressfaktoren in Küsten- und Flachwassersystemen

Mission statement: To understand the genomic and functional strategies, capacities and limitations of organismal adaptation and anticipate the potential of coastal and shelf species to respond to ecosystem change and chemically mediated interactions

Principal Investigators: Doris Abele, Boris Koch

WP 4: Biogeochemische Provinzen des Meeresbodens in der Deutschen Nordsee

Mission statement: To provide a comprehensive georeferenced inventory of biogeochemical seafloor properties in the German Bight of the North Sea as a basis to assess their pollution status and functions in material cycling.

Principal Investigator: Sabine Kasten

WP 5: Physikalische und biogeochemische Dynamiken in Schnittstellenbereichen

Mission statement: Understand the small-scale dynamics of the coastal ocean in connection with fronts, turbulence, and interface processes under present and changing environmental conditions.

Principal Investigator: managed by Helmholtz-Zentrum Geesthacht (HZG)